PENGARUH WAKTU MILLING TERHADAP UKURAN BUTIR FORSTERITE (Mg 2 SiO 4 ) DARI BATUAN DUNIT DI DAERAH JORONG TONGAR NAGARI AUR KUNING, KABUPATEN PASAMAN BARAT
Vera Firmansari 1) Ratnawulan 2) Ramli 2) Ahmad Fauzi 2)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang vfirmansari@yahoo.com

## ABSTRACT
Dunit made with material engineering techniques will bring up a new phase is forsterite. Forsterite has economic value. Forsterite in the formed nanoparticle size can be used as a coating material in the iron and  steel  melting  place  because  the  size  of  the  nano  has  properties  very  strong,  hard,  and  resistant  to corrosion.  The  purpose  of  this  study  was  to  investigate  the  influence  of  milling  time  on  grain  size forsterite  of  rock  dunit.  Type  of  research  is  experiment.  Method  of  research  is  forsterite  synthesized  by mechanical activation using the High Energy Milling 3D Ellipse to obtain nano grain size of forsterite. The results of the milling characterized using X-Ray Diffraction and Scanning Electron Microscope. The results of this study show the crystal structure that is formed during the milling time 5 hours, 10 hours, 20 hours, 40 hours is orthorhombic. Result of Scanning Electron Microscope the grain size of nanoparticle forsterite for variation milling 5 hours, 10 hours, 20 hours, and 40 hours are 630 nm, 717 nm, 454 nm dan 354 nm.
Key words : :  Dunit, forsterite, nanoparticle, High Energy Milling, X-Ray Diffraction, Sanning Electron Microscope.

## PENDAHULUAN
Provinsi Sumatera Barat berpotensi memiliki  bahan  tambang  mineral,  khususnya Kabupaten  Pasaman  Barat  yang  memiliki kekayaan hasil tambang batuan dunit. Dunit yang diolah  dengan  teknik  rekayasa  material  akan memunculkan  fasa  baru  yang  bernilai  ekonomis yaitu forsterite ( Mg 2 Si O 4 ). Dalam perkembangan penelitian  di  bidang  material  saat  ini,  khususnya dalam    skala  nano  sangat  banyak  dilakukan  di seluruh dunia.
Dunit  merupakan  batuan  yang  mengandung mineral utama olivine , diagram fasanya menunjukkan  bahwa  terdiri  dari  dua  fasa  yaitu forsterite dan fayalite .  Fasa forsterite meleleh pada suhu 1890 o C dan fayalite meleleh pada suhu 1205 o C [1] .
Dunit
merupakan
batuan monomineralik ultrabasik yang terkandung banyak  olivine.  Dunit  mengandung  36-42  % MgO  dan  36-39  %  SiO 2 . Olivine merupakan sumber  komersial  dari  kombinasi  magnesia dengan  silika  yang  digunakan  pada  metalurgi. Kandungan tersebut akan meningkat jika dipengaruhi peningkatan suhu [2] .
Material  nanopartikel  adalah  material  yang memiliki  ukuran  butirnya  kecil  dari  100  nm [3] . Material  nanopartikel  memiliki  sejumlah  sifat kimia  dan  fisika  yang  lebih  unggul  dari  material yang  berukuran  besar (bulk). nanopartikel forsterite bersifat  sangat  kuat,  keras,  dan  ulet
pada suhu tinggi, serta  tahan air, tahan korosi dan memiliki  sifat  kimia  yang  sangat  aktif  sehingga dapat  digunakan  pada  industri  besi  dan  baja sebagai bahan pelapis pada tempat peleburan besi dan  baja.  Kajian  dari  segi  ekonomis  bahan nano forsterite atau  nanomaterial  jauh  lebih  ekonomis dari  konvensional  dan  bahan nano  forsterite tersedia secara komersial [4] .
Nanopartikel  memiliki  sifat  yang  unggul dibandingkan  ukuran  mikro.  Pada  skala  nano sifat-sifat  mekanis,  optis,  serta  sifat-sifat  kimia dari material tersebut dapat mengalami perbedaan signifikan dengan sifat-sifat dari material berukuran  mikrometer  atau  material  mentah [5].
Nanopartikel atau rekayasa nanomaterial merupakan teknik manipulasi material pada skala makromolekul,  molekul  dan  atom  yang  memiliki perbedaan  sifat-sifat  signifikan  dengan  sifat material pada skala yang lebih luas [6] .
Nanopartikel menawarkan beberapa
keuntungan yang dapat menjadi alasan dilakukannya  rekayasa  material.  Nanopartikel ditujukan  untuk  optimalisasi  dan  effisiensi  dari material,  sehingga  meningkat  saat  berukuran nano.  Hal  ini  terjadi  seiring  dengan  adanya peningkatan  sifat-sifat  dan  performa  material yang  direkayasa [7] .  Perubahan  sifat  yang  sering diamati  pada  rekayasa  material  nano  adalah meningkatnya  luas  permukaan,  titik  leleh, reaktifitas, konduktivitas, serta kekuatan mekanik [8] .
Sintesis nanopartikel dapat dilakukan dengan  dua  cara,  yaitu  secara top  down  dan bottom  up . Top  down merupakan  pembuatan struktur  nano  dengan  memperkecil  material  yang besar  dengan  cara  aktivasi  mekanik,  sedangkan bottom  up merupakan  cara  merangkai  atom  atau molekul  dan  menggabungkannya  melalui  reaksi kimia  untuk  membentuk  nanostruktur.  Contoh metode top down adalah penggerusan dengan alat milling ,  sedangkan  teknologi bottom  up yaitu menggunakan  teknik sol  gel ,  presipitasi  kimia, dan  aglomerasi  fasa [9] .  Metode  tup  down  dan  tup up dapat diilustrasikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Illustrasi Mekanisme Milling Tup Up Dan Tup Down [10] .
Keuntungan  menggunakan milling secara mekanik  merupakan  metoda  yang  sederhana  dan efektif untuk menumbuhkan kristal padat (ukuran butiran kristal menjadi kecil) tanpa melalui reaksi kimia  yang  membutuhkan  waktu  yang  lama dalam proses sintesa nanopartikel [11] .
Alat yang akan digunakan untuk menjadikan nanopartikel  forsterite adalah High  Energy Milling Ellipse 3D Motion (HEM-E 3D). Dengan adanya  alat  ini  akan  mempermudah  untuk menjadikan powder forsterite dalam  bentuk nanopartikel. HEM-E3D adalah mesin untuk menghasilkan  nanopartikel  yang  didesain  dan dikembangkan para pakar nanoteknologi Indonesia  melalui  berbagai  inovasi,  test  dan pengalaman.  Desain high  energy  ball  mill yang bergerak ellips secara  tiga  dimensi  dapat meningkatkan  kinerjanya  menjadi  lebih  efisien. High  energy  ball  mill ini  memiliki  pola  gerakan ellips tiga dimensi yang mengoptimalkan tumpukan bola-bola dalam jar sehingga
meningkatkan  efektifitas penghancuran  dan mempersingkat  waktu milling .  Sesuai  untuk pembuatan  fungsional  nanomaterial  dalam  waktu relatif singkat.
HEM-E3D dapat  memproses  berbagai jenis  material  alam,  antara  lain  : hard  brittle , obat-obatan,  kosmetik,  dan  lain-lain.  Konfigurasi standar HEM-E3D terdiri  dari  motor,  wadah tabung (jar), system mekanik 3D, timer otomatis, rangka besi dengan peredam suara [12] .
Prosedur penggilingan dengan High
Energy  Milling adalah  serbuk  dimasukkan kedalam sebuah chamber logam dengan beberapa bola  baja  didalamnya  yang  bergerak  berputar terus-menerus. Di dalam chamber logam tersebut bola-bola  akan  saling  bertumbukan.  Akibat tumbukan  bola  ini,  maka  serbuk  homogen  yang dimasukkan  ke  dalam  alat  ini  akan  tertumbuk diantara bola-bola tersebut. Hal ini
mengakibatkan  partikel  tersebut  akan  pecah.
Begitu  seterusnya  hingga  mencapai  ukuran  yang diinginkan. Interaksi antara bola-bola yang ada di dalam chamber terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Interaksi antara Bola-Bola
Penggiling pada High Energy Ball [13] .
Berikut  ini  proses  yang  terjadi  setiap  waktu milling diperlihatkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Proses Milling Menggunakan HEM [14]
Gambar  3  menggambarkan    proses  yang terjadi  selama milling .  Ukuran  partikel  akan meningkat  pada  waktu  tertentu  karena  akibat milling partikel  mengalami agglomeration dan cold welding karena proses awal dari sampel akan mengalami  proses  pematahan-pematahan  partikel sampai  berukuran  kecil  dan  terjadi  kompresi sehingga  sampel  menjadi  gumpalan-gumpalan menjadi  satu  kembali  sampel  kemudian  terjadi patahan-patahan  kembali  pada  waktu  yang  lebih lama dan ukuran kristal menjadi kecil kembali hal ini  disebabkan  gaya impact ,  gaya  atrisi,  gaya gesekan,  dan  gaya  kompresi  pada  proses milling [15] . Penelitian yang
telah dilakukan sebelumnya  terhadap  nanopartikel forsterite menggunakan  bahan  bahan  sintetis  dimana ketersediaan  bahan  yang  terbatas,  membutuhkan biaya  yang  mahal  dan  waktu  yang  lama  dalam pembuatan bahan. Oleh karena itu, penting untuk melakukan penelitian tentang nanopartikel forsterite yang ketersediaan bahannya berasal dari bahan galian  yang ada di alam,  yaitu bahan  yang berasal  dari  Batuan  Dunit.    Pada  penelitian  ini penulis  ingin  meneliti  tentang  pengaruh  waktu milling terhadap  mikrostruktur  dan  ukuran  butir nanopartikel forsterite dari  Batuan  Dunit  yang ada di Daerah Jorong Tongar Nagari Aur Kuning, Kabupaten  Pasaman  Barat.  Di  daerah  ini keberadaan  dunit  hanya  dieksploitasi  dalam keadaan mentah sebagai pupuk sehingga mempunyai  nilai  jual  yang  rendah.  Untuk menjadikan bahan yang memiliki nilai jual tinggi maka dijadikan bahan yang berukuran nanopartikel  sehingga  dapat  dimanfaatkan  di dunia industri besi dan baja.
Hasil milling tersebut  akan  dikarakterisasi menggunakan X-ray  Diffraction (XRD)  dan morfologi  nanopartikel forsterite akan  terlihat pada hasil Scanning Electron Microscope (SEM).

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  merupakan  jenis  penelitian eksperimen  menggunakan  alat  HEM-E  3D,  SEM dan  XRD,  akan  dikaji  pengaruh  waktu milling terhadap ukuran butir forsterite . Penelitian ini dilakukan dari bulan November  sampai  Maret  2016  di  Laboratorium Fisika Material dan Biofisika FMIPA Universitas Negeri Padang dan Laboratorium Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan Jawa Barat. Diagram  alir  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 4.
Gambar 5. Diagram Alir Penelitian
Langkah  awal  yang  dilakukan  adalah  studi literatur tentang pembentukan nanopartikel dengan menggunakan metode milling. Setelah itu, mempersiapkan  bahan  dan  alat  yang  digunakan. Tahap  berikutnya  yang  dilakukan  menimbang sampel  sebanyak  2  gram  dan  bola-bola milling sebanyak  20  gram  untuk  setiap  waktu milling . Jenis  bola milling yang  digunakan  yaitu  karbon steel  yang  berukuran  kecil  sebanyak  40  buah yang  memiliki  berat  0,2  per  buah.  Bola-bola milling yang  berukuran  sedang  sebanyak  4  buah. Selanjutnya,  Sampel  yang  telah  dipreparasi kemudian  di milling menggunakan  HEM-E3D dengan  variasi  waktu milling 5  jam,  10  jam,  20 jam,  dan  40  jam.  Adapun  alat  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah High  Energy  Milling Ellipse 3D , X-Ray Diffraction , Scanning Electron Microscope ,  neraca  analitik,  spatula,  dan  temapt sampel.
Variabel  dalam  penelitian  ini  dikelompokan menjadi  3  bagian  yaitu,  Variabel  bebas  :  variasi waktu milling yang  diberikan  5  jam,  10  jam,  20 jam,  40  jam,  dan  60  jam,  variabel  kontrol  : Lamanya  proses milling pada  setiap  siklus dilakukan  selama  30  detik,  kemudian  proses dihentikan  selama  1  menit  untuk  menghindari peningkatan suhu dan kerusakan pada alat milling akibat  naiknya  suhu  motor  yang  terlalu  tinggi,
dan variabel terikat : struktur kristal, ukuran butir kristal
Prosedur  penggilingan  sampel  menggunakan HEM-E  3D  dengan  lama milling 5  jam  sebagai berikut :
a) Bubuk forsterite ditimbang  sebanyak  2  gram, dimasukkan  kedalam  jar  bersama  bola-bola mlling.
b) Setelah  bubuk  beserta  bola-bola  dimasukkan kedalam  jar  lalu  dipasang  ke  HEM-E3D dengan menggunakan kunci L hingga kuat.
c) Kemudian  HEM-E3D  dihidupkan  dengan menekan  tombol  yang  hijau  atau  on  dan  set waktu  selama  5  jam  dengan  waktu  mati  atau istirahat  1 menit dan waktu hidup atau waktu jalan  selama  30  detik  sampai  HEM-E3D  off sendiri.
d) Setelah  selesai  diambil  jar  yang  terpasang  di HEM-E3D  dengan  menggunakan  kunci  L, lalu  dibuka  jar  dan  diambil  bubuk  dengan menggunakan  spatula  kemudian  dimasukkan ke  wadah  sampel. Hasil milling selama 5 jam dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Hasil Milling 5 Jam
Prosedur penggilingan sampel menggunakan HEM-E  3D  dengan  lama milling 10  jam  sebagai berikut :
a) Bubuk  dunit forsterite ditimbang  sebanyak  2 gram,  dimasukkan  kedalam  jar  bersama  bola- bola mlling.
b) Setelah  bubuk  beserta  bola-bola  dimasukkan kedalam  jar  lalu  dipasang  ke  HEM-E3D dengan menggunakan kunci L hingga kuat.
c) Kemudian  HEM-E3D  dihidupkan  dengan menekan  tombol  yang  hijau  atau  on  dan  set waktu selama 10 jam dengan waktu mati atau istirahat  1 menit dan waktu hidup atau waktu jalan selama 30 detik, setelah itu tekan tombol start  dan  penggilingan  dimulai  sampai  HEM- E3D off sendiri.
e) Setelah  selesai  diambil  jar  yang  terpasang  di HEM-E3D  dengan  menggunakan  kunci  L, lalu  dibuka  jar  dan  diambil  bubuk  dengan menggunakan  spatula  kemudian  kemudian dimasukkan  ke  wadah  sampel.  Hasil milling selama 10 jam dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Hasil Milling 10 Jam
Prosedur penggilingan sampel menggunakan HEM-E  3D  dengan  lama milling 20  jam  sebagai berikut :
a) Bubuk forsterite ditimbang  sebanyak  2 gram,  dimasukkan  kedalam  jar  bersama bola-bola mlling.
b) Setelah bubuk beserta bola-bola dimasukkan kedalam  jar  lalu  dipasang  ke  HEM-E3D dengan menggunakan kunci L hingga kuat.
c) Kemudian  HEM-E3D  dihidupkan  dengan menekan tombol  yang  hijau atau on dan set waktu  selama  20  jam  dengan  waktu  mati atau istirahat  1 menit dan waktu hidup atau waktu  jalan  selama  30  detik  sampai  HEM- E3D off sendiri.
d) Setelah  selesai  diambil  jar  yang  terpasang  di HEM-E3D  dengan  menggunakan  kunci  L, lalu  dibuka  jar  dan  diambil  bubuk  dengan menggunakan  spatula  kemudian  dimasukkan ke  wadah  sampel. Hasil Milling 20 jam dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Hasil Milling 20 Jam
Prosedur penggilingan sampel menggunakan HEM-E  3D  dengan  lama milling 40  jam  sebagai berikut :
a) Bubuk forsterite ditimbang  sebanyak  2  gram, dimasukkan  kedalam  jar  bersama  bola-bola mlling.
b) Setelah  bubuk  beserta  bola-bola  dimasukkan kedalam  jar  lalu  dipasang  ke  HEM-E3D dengan menggunakan kunci L hingga kuat.
c) Kemudian  HEM-E3D  dihidupkan  dengan menekan  tombol  yang  hijau  atau  on  dan  set waktu selama 40 jam dengan waktu mati atau istirahat  1 menit dan waktu hidup atau waktu jalan  selama  30  detik  sampai  HEM-E3D  off sendiri.
d) Setelah  selesai  diambil  jar  yang  terpasang  di HEM-E3D  dengan  menggunakan  kunci  L,
lalu  dibuka  jar  dan  diambil  bubuk  dengan menggunakan  spatula  kemudian  dimasukkan ke  wadah  sampel.  Hasil milling 40 jam  dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Hasil Milling 40 Jam
Hasil Milling dari  setiap  variasi  waktu milling selanjutnya dikarakterisasi dengan menggunakan X-Ray  Diffraction dan Scanning electron microscope .

## HASIL PENELITIAN  DAN PEMBAHASAN
1. HASIL PENELITIAN
a. Hasil
Karakterisasi
dengan menggunakan X-Ray Diffraction Hasil  karakterisasi  menggunakan  XRD bertujuan  untuk  mendapatkan  struktur  kristal serta  ukuran  kristal  dari  masing-masing  sampel. Pengujian  XRD  merupakan  pengujian  difraksi serbuk dengan menguji serbuk hasil milling yang diambil  sebanyak  1  gram.  Berikut  ini  data  yang didapatkan  dari  karakterisasi  sampel  dengan menggunakan  XRD  diperlihatkan  pada  Gambar 10.
Gambaar  10.  Hasil  Difraksi  Sinar-x  dari Forsterite untuk beberapa Waktu Milling .
Gambar 10 terlihat hasil pola difraksi XRD dengan  variasi  waktu milling 5  jam,  10  jam,  20 jam,  dan  40  jam.  Pada  waktu milling 5  jam terlihat  fasa  yang  muncul forsterite,  sillicon,  dan periclase . Sistem kristal pada waktu milling 5 jam
yaitu Orthorhombic dan cubic . Ukuran
kristallinya  yaitu  53,80  nm.  Sedangkan  pada waktu milling 10  jam  terjadi  penggumpalan ukuran  butir,  sehingga  ukuran  kristalin  menjadi besar  yaitu  54,58  nm.  Fasa  yang  muncul  pada waktu milling 10  jam  yaitu forsterite, sillicon, dan  periclase .  Fasa forsterite mendominasi  dari ketiga  fasa  tersebut.  Pada  waktu milling 20  jam fasa  yang  muncul  yaitu forsterite,  sillicon  dan periclase . Ukuran  kristalin  pada  waktu milling 20 jam  kecil  dari  waktu milling 10  jam  yaitu  21,69 nm.  Sedangkan  pada  waktu milling 40  jam semakin  kecil  menjadi  18,78  nm.  Struktur  dari masing-masing  sampel forsterite variasi  waktu milling ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Struktur Forsterite dari Batuan Dunite dengan variasi waktu milling.
b. Hasil  Karakterisasi  Scanning  Electrone Microscope Analisis data hasil karakterisasi menggunakan  SEM  untuk  sampel  forsterite setelah dilakukan milling terhadap sampel dengan variasi  waktu milling 5 jam, 10 jam, 20 jam, dan 40  jam.  Perbedaan  bentuk  morfologi  pada  setiap variasi  waktu milling dapat  dilihat  pada  Gambar 11.
Gambar  11.  Perbedaan  Bentuk  Morfologi  pada setiap Variasi Waktu Milling dengan Perbesaran 33000X.  (a)  5  jam,  (b)  10  jam,  (c)  20  jam,  (d) 40jam.
Gambar  11  terlihat  perbedaan  bentuk morfologi forsterite pada  setiap  variasi  waktu milling . Pada waktu milling 5 jam bentuk partikel sudah  ada  yang  berbentuk  bulat  tetapi  tidak merata.  Sedangkan  pada  waktu  10  jam  partikel menggumpal  kembali  sehingga  menyebabkan ukuran partikel menjadi besar. Pada waktu 20 jam partikel  kembali  mengecil  dari  ukuran  partikel waktu milling 10  jam.  Bentuk  partikelnya  sudah terlihat  sedikit  butiran  bentuk  bulat  tetapi  belum rata.  Pada  waktu milling 40  jam  ukuran  partikel sudah  berkurang  gumpalannya  dan  sudah  ada partikel  yang  berukuran  kecil  dari  sebelumnya tetapi  partikel  terbentuk  tidak  merata  ukurannya. Besar  ukuran  butir  partikel forsterite berturut- turut yaitu 630 nm, 717 nm, 454 nm, dan 345 nm.
Berdasarkan  data  analisis  SEM  didapatkan ukuran  butir  dari  analisis  morfologi  tersebut. Hasil analisis SEM terlihat pada Tabel 11.
Tabel 2. Ukuran Butir setiap variasi waktu milling Waktu Milling Ukuran Butir 5 jam 630 nm 10 jam 717 nm 20 jam 454 nm 40 jam 345 nm Grafik  perubahan  ukuran  butir  terhadap waktu milling dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar  12.  Grafik  Hubungan  antara  Waktu Milling terhadap Ukuran butir.
Gambar  12  merupakan  grafik  perubahan ukuran  butir  terhadap  waktu milling .  Grafik memperlihatkan  ukuran  butir  pada  saat  waktu milling 10  jam  yaitu  sebesar  717  nm,  terjadi sedikit penggumpalan pada waktu milling 10 jam, sedangkan  pada  waktu  5  jam  630  nm,  saat di milling dengan  waktu  20  jam  ukuran  butir mengecil menjadi  454 nm, pada waktu milling 40 jam ukuran kristal kembali menurun menjadi 345 nm.
2. PEMBAHASAN
Pengaruh  waktu milling terhadap  ukuran butir  menyebabkan  ukuran  butir  semakin  kecil. Setiap  variasi  waktu milling. Hasil  SEM  juga memperlihatkan  perbedaan  bentuk  morfologi forsterite setiap  variasi  waktu milling.  H al  ini disebabkan karena butiran mengalami penggumpalan  antar  butir  satu  dengan  yang  lain, dan  bentuk  butirannya  berupa  bulat  belum  rata. Tiap-tiap  kenaikan  variable milling  time lebih terlihat  morfologi  pemaduannya,  nampak  bahwa antara butiran satu dengan yang lain sudah saling melebur,  peleburan  tersebut  mengindikasikan terbentuknya solid solution pada serbuk. Membesarnya ukuran butir pada salah satu hasil.
Gambar  10  merupakan    grafik  perubahan ukuran  butir  terhadap  waktu milling .  Grafik memperlihatkan  ukuran  butir  pada  saat  waktu milling 10  jam  yaitu  sebesar  717  nm,  terjadi sedikit penggumpalan pada waktu milling 10 jam, sedangkan  pada  waktu  5  jam  630  nm,  saat di milling dengan  waktu  20  jam  ukuran  butir mengecil menjadi  454 nm, pada waktu milling 40 jam ukuran kristal kembali menurun menjadi 345 nm.  Membesarnya  ukuran  butir  pada  saat  waktu milling 10 jam dikarenakan partikel beraglomerasi kembali setelah partikel dipatahkan atau dipecahkan oleh bola-bola sehingga berukuran kecil kemudian terjadi pengelompokan sampai  dengan  waktu milling selama  10  jam  hal ini  terjadi  akibat  bubuk  yang  sudah  dipecahkan dan  berukuran  kecil  terjadi  pengompeksian  yang akibatnya bubuk menyatu sehingga menyebabkan ukuran  butir  menjadi  besar,  akan  tetapi  pada waktu milling 20  jam  ukuran  butir  mengecil kembali  hal  ini  dikarenakan  sampel  mengalami gaya  tumbukan  dengan  bola-bola  yang  memiliki energi  yang  tinggi  sehingga  bubuk  tersebut menjadi  tergerus  kembali  dan  menjadi  berukuran kecil.  Selain  gaya  tumbukan  itu  bubuk  juga mengalami  gaya  lain  seperti  atrisi,  gesekan,  dan kompresi.  Sehingga  pada  waktu milling 20  jam forsterite sudah  mencapai  titik  perpatahan  dan ukurannya mengecil kembali Selama  prose milling partikel  serbuk  akan mengalami  proses  penghancuran  yang  berulang- ulang. Ketika bola-bola milling
saling bertumbukan maka serbuk yang di milling berada diantara
tumbukan bola-bola sehingga menyebabkan  serbuk  akan  terdeformasi  dan serbuk  akan  menjadi  hancur,  maka  akan menyebabkan  ukuran  butir  serbuk  menjadi  kecil dan  bisa  juga  meyebabkan  menjadi  besar  jika butiran sudah menggumpal.
Proses aglomerasi merupakan proses bergabungnya  partikel-partikel  kecil  menjadi struktur  yang  lebih  besar  melalui  mekanisme pengikatan fisis.
0 200 400 600 800 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Uk u ra n B u tir (n m ) Waktu Milling (jam)
(b)
(a)
Proses aglomerasi yang  terjadi  juga  dapat diakibatkan  oleh  beberapa  hal,  yaitu  kontaminasi serbuk  sampel  dengan  material  bola  penghancur dan jar .  Meskipun  memiliki  kekerasan  yang sangat tinggi, stainless steel pada bola penghancur  dan jar tetap  akan  memberikan kontaminasi  pada  serbuk  sampel  yang  digiling. Kecepatan  penggilingan  tinggi  dan  waktu penggilingan  lama  menyebabkan  kontaminasi material pembentuk bola penghancur dan jar bisa dikatakan nyaris tidak dapat dihindari.
Selanjutnya  yang  mempengaruhi  ukuran  butir yaitu  pengaruh  bentuk jar ,  desain  pinggir  bawah jar  HEM-E3D  yang  berbentuk  kurva  dapat menyebabkan  terbentuknya  dead  zone  yang merupakan  daerah  dimana  serbuk  tidak  tergiling karena  media  penggiling  (bola)  tidak  dapat mencapainya saat milling berlangsung.
Hasil XRD
memperlihatkan hasil karakterisasi menggunakan xrd didapatkan hubungan  2θ  dengan  intensitas.  Setiap  variasi waktu milling terlihat  ada  puncak-puncak  yang muncul  dan  menghilang  dan  juga  terlihat terjadinya  penurunan  intensitas.  Puncak  yang menghilang  dikarenakan  atom-atom  pada  fasa lain tidak ada sehingga tidak ada hamburan atom oleh  struktur  tertentu.  Intensitas  yang  terukur pada  xrd  merupakan  hasil  dari  intensitas hamburan  oleh  struktur  atom  tertentu.  Besarnya intensitas  relatif  dari  deretan  puncak-puncak tersebut  bergantung  pada  jumlah  atom  atau  ion yang  ada,  dan  distribusinya  di  dalam  sel  satuan pada material tersebut. Hal ini terlihat pada Tabel 1  muncul  beberapa  fasa  lain  pada  setiap  variasi waktu milling. Pada waktu milling 5 jam, 10 jam, 20 jam muncul fasa selain forsterie yaitu periclase dan sillicon.

## KESIMPULAN
Pengaruh  waktu milling 5  jam,  10  jam, 20  jam,  dan  40  jam  pada  sampel forsterite menyebabkan perubahan pada ukuran butir. Pada saat  waktu milling 5  jam  butiranya  kecil  dari waktu milling 10 jam bentuk morfologinya bulat. Sedangkan  waktu milling 20  jam  bentuk morfologinya  bulat  tetapi  ukuran  butirnya  mulai merata.  Ukuran  butir  berturut-turut  yaitu  sebasar 630 nm, 717 nm, 454 nm , 354 nm.

## SARAN
Agar  ukuran  butir  dapat  mencapai  ukuran kurang  dari  100  nm,  maka  peneliti  selanjutnya bisa melanjutkan penelitian ini dengan menggunakan  waktu milling yang  digunakan lebih dari 40 jam.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih disampaikan kepada Menristekdikti yang telah mendanai penelitian ini dengan  judul  hibah  penelitian  Masterplan Percepatan  dan  Perluasan  Ekonomi  Indonesia (MP3EI)  dengan  kontrak  no.    .  Terima  kasih penulis  sampaikan  kepada  pembimbing  ibu  Dr. Hj. Ratnawulan, M.Si dan Bapak Dr. Ramli, SPd, M.Si    yang  telah  membimbing  penulis  dalam menyelesaikan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Nelson, A. 2012. Silicate Structures,Structural Formula, Neso-,Cyclo-, And Soro- Silicates. Mineralogy :Tulane university.
[2]Government  of  indian,  2015. Dunite  And Pyroxenite .  Indian  mineral  yearbook  2013. ministry of mines : Indian bureau of mines.
[3]Kaloari,  R.  M.,  dkk.,  2014.  Sintesis  dan Karakterisasi  Nanokatalis  α-Fe2O3  dengan Bahan  Penyangga  Mesopori  SiO2.  Prosiding Pertemuan  Ilmiah  XXVIII  HFI  Jateng  & DIY,Yogyakarta, 26 April 2014 ISSN : 0853- 0823.
[4] Bell,T.E.,2006. Understanding Risk Assesment of Nanotechology. Artikel National Nanotechnology Coordination Office. USA [5]Academie  des  science  dan  Academie  des Technologies. 2004. Nanoscience, Nanotechnologie s. RST No. 18 [6]  Nuryadi,  R.  2009.  Nanoteknologi  Untuk Solusi Krisis Energi. Artikel Seminar Nanoteknologi. Semarang
[7] Adityawarman, D. 2009. Peranan Nanoteknologi  Dalam  Menunjang  Ketahanan Pangan .  Artikel  Seminar  nanoteknologi. Semarang [8]Kumar. 2005. Nanofabrication Towards Biomedical Applications . Wilet- vchverlaggmbh & co.kgaa, weinheim. Germany.
[9]Guerard,  Daniel,.Janot,Rhapael.  2005. Ball Milling  In  Liquid  Media  Applications  to  The Preparation of Anodic Materials For Lithium- Ion Batteries.Progress in material science, pp 1-92.
[10] Kaushal, Kishore. 2007. Study On The Effect Of    High  Energy  Ball  Milling  (A  Nano Material Procces) On The Microstructure And Mechanical  Properties  Of  A  (  Al-Si-Fe-Cu) Alloy .  National  Institute  Of  Technology  : Rourkela (Thesis).
[11]  Nanotech  Indonesia.  2014. High  Energy Milling E3D (HEM E3D ). Banten :
PUSPIPTEK Serpong.
[12]Calka.  A  and  Nikolov  J.  I.  1995.    “ The Dynamics  of  Magneto-Ball  Milling  and  its Effects  on  Phase  Transformations  During Mechanical  Alloying ,” Materials Science Forum vol. 179–181, pp. 333–338.
[13] Kaushal, Kishore. 2007. Study On The Effect Of    High  Energy  Ball  Milling  (A  Nano Material  Procces)  On  The  Microstructure And Mechanical Properties Of A ( Al-Si-Fe- Cu) Alloy . National Institute Of Technology :  Rourkela.
[14 ] Suryanarayana. 2001. Mechanical Aloyying and Milling .  Departmen  Metallurgi  & Materials  Engineering,  Colorado  School  of Mines, golden Co 80401-1887. USA.
[15] Krisnawan, Aris. 2009. Karakterisasi Sampel
Paduan  Magnesium  Jenis  AZ9  1D  Dengan Berbagai Variasi Waktu Milling Menggunakan  X-Ray  Fluoresence  (XRF) dan  X-Ray  Diffraction  (XRD) .  Universitas
Islam  Negeri  Syarif  Hidayatullah  :  Jakarta (Skripsi)