## KAJIAN PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI DARI BERBAGAI SUHU PENGABUAN TERHADAP PLASTISITAS KAOLIN
Sayidatul Ummah 1 , Anton Prasetyo 1 , Himmatul Barroroh 1
1 Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang

## ABSTRAK
Abu  sekam  padi  merupakan bahan  buangan dari  padi  yang  mengandung  silika  (SiO 2 ).  Oleh  karena  itu abu  sekam  padi  mempunyai  peluang  sebagai  bahan  aditif  pada  pembuatan  keramik.  Pembuatan  abu sekam  padi  dilakukan  pada  variasi  suhu  pengabuan  600 0 C,  700 0 C  dan  800 0 C  selama  4  jam.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  tingkat  kecerahan  warna  dari  abu  sekam  padi  semakin  tinggi  seiring kenaikan suhu pengabuan 600 0 C, 700 0 C dan 800 0 C yaitu 60,8; 61,4; 66,5. Kadar air dari abu sekam padi dari hasil pengabuan pada suhu  600 0 C, 700 0 C dan 800 0 C sebesar 0,596 %; 0,895 %; dan 0,296 %. Kadar karbon (termasuk kontribusi kadar air) dari masing-masing abu sekam padi sebesar 0,045%; 0,048%; 0,037%, jumlah kualitatif SiO 2 dari abu sekam padi hasil pengabuan pada suhu pengabuan 600 0 C < 700 0 C < 800 0 C sedangkan komposisi kimia dari abu sekam padi yang dominan adalah Si hingga mencapai 91,2 %. Difraktogram dari masing-masing abu sekam padi menunjukkan pola difraksi sinar X dengan  kristalinitas  yang  rendah  dan  cenderung  amorf.  Indeks  plastisitas  kaolin  semakin  turun dengan penambahan abu sekam padi yang diabukan pada variasi suhu 600 0 C, 700 0 C dan 800 0 C yaitu; 21,49; 18,45; 10,77.
Kata Kunci : Abu Sekam Padi (ASP), plastisitas, kaolin.

## 1. PENDAHULUAN
Sekam  padi  adalah  bagian  terluar  dari butir  padi,  yang  merupakan  hasil  sampingan saat proses penggilingan padi dilakukan. Sekitar 20 % dari bobot padi adalah sekam padi (Hara, 1986)  dan  15  %  berat  abu  akan  diperoleh  dari total berat sekam padi yang dibakar (Chen et al ,
1991).  Abu  sekam  padi  merupakan  bahan buangan dari padi yang mempunyai sifat khusus yaitu  mengandung  senyawa  kimia  yang  dapat bersifat  pozolan,  yaitu  mengandung  silika (SiO 2 )  (Herina,  2005).  Nilai  paling  umum kandungan silika dari abu sekam adalah 94 - 96 %  dan  apabila  nilainya  mendekati  atau  di bawah  90  %  kemungkinan  disebabkan  oleh sampel  sekam  yang  telah  terkontaminasi dengan  zat  lain  yang  kandungan  silikanya rendah (Houston, 1972).
Senyawa  kimia  silika  (SiO 2 )  adalah suatu  senyawa  yang  sangat  luas  aplikasinya mulai bidang konstruksi seperti bahan campuran untuk membuat keramik seni, semen, dan  beton  (Harsono,  2002).  Pemanfaatan kandungan  silika  pada    abu  sekam  padi  dapat meningkatkan produksi material keramik tradisional.  Dalam  pembuatan  keramik  ada
beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  kualitas produk  salah  satu  faktor  tersebut  adalah plastisitas.  Jika  nilai  plastisitas  bahan  keramik mentah  tidak  diketahui  dengan  tepat,  maka produk  keramik  yang  halus  tidak  dihasilkan karena  adanya  keretakan,  perubahan  bentuk atau aneka cacat pada saat proses pembuatannya (Abdullah, 2004).
Plastisitas  yaitu  kemampuan  tanah dalam  menyesuaikan  perubahan  bentuk  atau volume  tanpa  terjadinya  retak-retak  yang disebabkan  oleh  penyerapan  air  di  sekeliling permukaan partikel lempung (Muntohar, 2007). Apabila  abu  sekam  padi  yang  mengandung silika oksida ditambahkan pada lempung kaolin maka  akan  mempengaruhi  nilai  plastisitasnya, sehingga  dilakukan  kajian  penambahan  abu sekam  padi  dari  berbagai  suhu  pengabuan terhadap  plastisitas  kaolin  untuk  mengetahui karakterisasi abu sekam padi dari berbagai suhu pengabuan  serta  untuk  mengetahui  nilai  indeks plastisitas dari kaolin.

## 1. Eksperimen
2.1 Bahan Penelitian
Sampel sekam padi diambil dari daerah Sendang  Kediri.  Lempung  kaolin  berasal  dari pengrajin  keramik  daerah  Dinoyo,  Malang. Bahan  kimia  berupa  K 2 Cr 2 O 7 ,  H 2 SO 4 dan aquades

## 2.2 Alat Penelitian
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah    labu  ukur  25  mL,  pipet  ukur  5  mL, gelas  beaker  100  mL,  ayakan  ukuran  40 mesh , desikator, tanur (Thermo Scientific), timbangan analitik, oven, spatula, cawan  penguap, spektrofotometer  (Thermo  Scientific), Color Reader, seperangkat  alat atterberg,  seperangkat alat  pelet,  seperangkat  alat  FTIR  (Shimadzu), seperangkat  instrument  XRF  (MiniPal4)  dan seperangkat instrument XRD (Philips X’pert)

## 2.3 Prosedur Penelitian
Sekam  padi  dibersihkan  dan  dicuci dengan  air  kemudian  dikeringkan  di  bawah sinar  matahari.    Sekam  padi  kemudian  dioven pada  suhu  300 0 C  selama  30  menit  (Harsono, 2002).    Arang  yang  dihasilkan  diabukan  pada variasi suhu pengabuan 600 0 C, 700 ºC, dan 800
0 C  selama  4  jam  (Aina,  2007).  Karakterisasi abu  sekam  padi  yang  dihasilkan  meliputi analisa warna dengan Color Reader , penentuan kadar karbon dengan spektrofotometer, identifikasi  kualitatif  jumlah  silika  dengan FTIR,  komponen  kimia  dari  abu  sekam  padi menggunakan X-Ray  Fluorencence (XRF
MiniPal4),  serta  kristalinitas  dari  abu  sekam padi  dikarakterisasi  dengan X-Ray  Difraction ( XRD  Philips  X’pert ) .  Uji  plastisitas  dari campuran  5  g  abu  sekam  dari  hasil  pengabuan pada  suhu  600 0 C,  700 0 C    dan  800 0 C  dengan 50 g kaolin dengan metode Atterberg. Uji batas cair  dilakukan  dengan  memasukkan  pasta campuran  kaolin-abu  sekam  padi  dari  masing- masing  hasil  pengabuan  ke  dalam  mangkuk pada  alat  atterberg,  kemudian  mengalur  dan dihitung  jumlah  ketukan  serta  dihitung  kadar airnya.  Uji  batas  plastis  pada  pasta  campuran dilakukan  dengan  mengulung-gulung  hingga pasta  mengalami  retak-retak  pada  diameter
± 3mm.

## 2. Pembahasan
2.1 Karakterisasi Abu Sekam Padi
a. Warna
Analisa  warna  pada  abu  sekam  padi dari  variasi  suhu  pengabuan  600 0 C,  700 0 C dan  800 0 C  dilakukan  dengan Color  Reader (CR  10).  Parameter  L  pada Color  Reader menunjukkan  tingkat  kecerahan  dari  sampel dan  nilainya  berkisar  dari 0  =  gelap  dan  100  = terang,  a*  menunjukkan  warna  jingga  sampai merah  sedangkan  b*  menunjukkan  warna kuning sampai biru. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan kenaikan  suhu  pengabuan  600 0 C,  700 0 C    dan 800 0 C  tingkat  kecerahan  dari  abu  sekam  padi semakin besar yaitu 60,8; 61,4; 66,5.
Menurut  Azis  (dalam  Purwandari, 2006)  pengabuan  pada  temperatur  tinggi  akan menghasilkan  silika  berwarna  merah  muda dengan  bentuk  silika  kristobalit  dan  tridimit serta  sedikit  sekali  yang  berbentuk  kuarsa. Pengabuan pada temperatur rendah menghasilkan  abu  sekam  berwarna  kelabu  dan berstruktur amorf atau tidak teratur.
b. Kadar Karbon
Penentuan kadar karbon dengan spektrofotometer  dari  abu  sekam  padi  pada panjang  gelombang  561  termasuk  kontribusi kadar  air  diperoleh  kadar karbon  sebesar  0,045 %;  0,048  %  dan  0,037  %.  Berdasarkan persamaan di bawah:
Kadar C (%)  = ppm kurva x L ekstrak  x 100 % x mg sampel -1 x fk    …….…..(1)
Hasil kadar karbon dari abu sekam padi yang  diabukan  pada  suhu  700 0 C  lebih  besar daripada  abu  sekam  padi  dari  hasil  pengabuan 600 0 C  dan  800 0 C.  Penentuan  kadar  karbon dipengaruhi  dari  koreksi  faktor  kadar  air, dimana  semakin  besar  kadar  air  maka  semakin besar  pula  kadar  airnya.  Hal  ini  dimungkinkan air yang terdapat pada abu sekam padi bereaksi dengan  karbondioksida  yang  terlarut  pada  air sehingga  terbentuk  karbonat  yang  mengandung karbon, sehingga kadar karbon yang diterhitung merupakan  kadar  karbon  semu  atau  tidak sesungguhnya  dari  abu  sekam  padi  hasil pengabuan  pada  suhu    600 0 C,  700 0 C      dan 800 0 C.

## c. Identifikasi Kualitatif Jumlah
Identifikasi  kualitatif  jumlah  silika dengan  FTIR  dari  masing-masing  abu  sekam padi yang diabukan pada suhu   pengabuan 600 0 C,  700 0 C    dan    800 0 C  menunjukkan  spektra khas dari silika. Jumlah kualitatif SiO 2 dari abu sekam  padi  hasil  pengabuan  pada  suhu pengabuan  600 0 C  <  700 0 C  <  800 0 C.
Perbandingan  spektra  sekam  padi  dan  abu sekam padi ditunjukkan pada gambar 1.
Seiring kenaikan suhu pengabuan pada sekam  padi  terlihat  spektra  silika  terbentuk
sempurna sedangkan serapan karbon dan gugus –OH  semakin  hilang.  Hal  ini  karena  dengan kenaikan  suhu  pengabuan  senyawa  karbon  dan gugus  –OH  menguap  membentuk  senyawa karbondioksida dan air pada proses pengabuan.

## d. Identifikasi Komponen Kimia
Komponen  kimia  dari  abu  sekam  padi hasil pengabuan pada suhu 600 0 C, 700 0 C  dan 800 0 C  dengan  XRF  ditunjukkan  pada  tabel  di bawah ini:
Tabel 1. Komponen Kimia ASP Unsur Kandungan  (%) Si 91,23 K 4,72 Ca 2,786 Mn 0,58 Fe 0,283 Cu 0,063 Eu 0,256 Ni 0,02 Zn 0,007 Re 0,115
500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1/cm -15 0 15 30 45 60 75 90 % T 1 1 0 0 .3 1 8 0 3 .3 0 4 6 7 .7 1 3 4 7 0 .6 7 1 0 9 9 .3 5 8 0 3 .3 0 4 6 6 .7 4 3 4 5 0 .4 1 1 6 4 3 .2 4 1 0 9 8 .3 9 8 0 0 .4 0 4 6 5 .7 8 4 5 4 3 .0 1 3 4 1 3 .7 7 2 9 2 7 .7 4 1 7 3 4 .8 5 1 6 4 1 .3 1 1 5 2 5 .5 9 1 3 8 9 .6 2 1 3 2 2 .1 1 1 0 8 6 .8 1 8 0 1 .3 7 7 0 7 .8 3 4 6 2 .8 8 Normalize Normalize Smooth Normalize
Urutan Dari Atas ke bawah : ASP 600oC, 700oC, 800oC, sebelum pengabuan
Gambar 1. Spektra Sekam Padi dan  hasil  pengabuan pada suhu 600 0 C, 700 0 C dan 800 0 C

## e. Kristalinitas
Karakterisasi  abu  sekam  padi  dengan XRD  untuk  mengetahui  kristalinitas  dari  hasil pengabuan  pada  suhu  600 0 C,  700 0 C  dan  800 0 C.  Hasil  difraktogram  dari  masing-masing hasil pengabuan sekam padi menunjukkan pola difraksi  yang  hampir  sama.  Difraktogram  hasil XRD  menunjukkan  pola  difraksi  dengan kristalinitas  yang  rendah  dan  cenderung  amorf. Difraktogram  dari  abu  sekam  padi  hasil pengabuan  pada  suhu  600 0 C,  700 0 C  dan  800 0 C ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Gambar 2. Difraktogram ASP 600 0 C (biru tua), ASP  700 0 C  (hijau),  ASP  800 0 C (biru muda)

## f. Penentuan Indeks Plastisitas
Indeks  plastisitas  merupakan  selisih dari  batas  cair/LL  ( liquid  limit )  dan  batas plastis/PL  ( plastic  limit ).  Plastisitas  disebabkan oleh  adanya  partikel  mineral  lempung  dalam tanah. Plastisitas tanah pada dasarnya disebabkan  karena  penyerapan  air  disekeliling partikel  lempung  ke  permukaan  partikel. Berdasarkan  hasil  penelitian  didapat  indeks plastisitas  kaolin  dan  campuran  kaolin-abu sekam padi sebagai berikut:
Tabel 2. Hasil Indeks Plastisitas No Sampel LL %  PL % PI % 1 Kaolin 55,67 28,18 27,49 2 K-ASP 600 0 C 52,24 30,75 21,49
3 K-ASP 700 0 C 46,70 28,25 18,45
4 K-ASP 800 0 C 37,55 26,78 10,77
Keterangan: K-ASP (Kaolin-Abu Sekam Padi)
Berdasarkan  tabel  2  dapat  diketahui bahwa  dengan  penambahan  5  g  atau  10  %  abu sekam padi dari hasil pengabuan pada suhu 600 0 C, 700 0 C dan 800 0 C indeks plastisitas kaolin mengalami  penurunan.  Hal  ini  menurut Yuniarti,  dkk  (2008:  42)  dalam  penelitiannya menyebutkan  bahwa  penambahan  abu  sekam padi yang mengandung silika dan alumina yang bercampur  dengan  air  akan  terbentuk  pasta. Sehingga rongga – rongga pori yang dikelilingi bahan tersebut lebih sedikit menyerap air.

## 3. KESIMPULAN
Tingkat  kecerahan  warna  dari  abu sekam  padi  semakin  tinggi  seiring  kenaikan suhu  pengabuan  600 0 C,  700 0 C  dan  800 0 C yaitu 60,8; 61,4; 66,5. Kadar air abu sekam padi dari hasil pengabuan pada suhu  600 0 C, 700 0 C dan  800 0 C  sebesar  0,596  %;  0,895  %;  dan 0,296  %.  Kadar  karbon  (termasuk  kontribusi kadar  air)  dari  masing-masing  abu  sekam  padi sebesar  0,045%;  0,048%;  0,037%,  jumlah kualitatif  SiO 2 dari  abu  sekam  padi  hasil pengabuan pada suhu pengabuan 600 0 C < 700 0 C    <  800 0 C,  untuk  komposisi  kimia  dari  abu sekam  padi  yang  dominan  adalah  Si  hingga mencapai  91,2  %.  Difraktogram  dari  masing- masing  abu  sekam  padi  menunjukkan  pola difraksi  sinar  X  dengan  kristalinitas  yang rendah  dan  cenderung  amorf.  Indeks  plastisitas kaolin  semakin  turun  dengan  penambahan  abu sekam  padi  yang  diabukan  pada  variasi  suhu 600 0 C, 700 0 C dan 800 0 C yaitu; 21,49; 18,45; 10,77.

## 4. DAFTAR PUSTAKA
Abdulloh. 2004. Evaluasi Teknik Uji Geser dan Uji  Tekan  dalam  Kajian  Pengaruh
Kadar  Air  dan  Penambahan  Zai  Imbuh Terhadap Karakteristik Plastisitas
Lempung Asal Dsn. Pandisari Ds Sawo
Kec.  Kutorejo  Kab.  Mojokerto. Tesis.
Tidak  diterbitkan.  Bandung:  Fakultas MIPA ITB. Chen,  J-M  and  Chang,  F-W.  1991. The Chlorination Kinetics of Rice Hull , Ind. Eng. Chem. Res. Hara.  1986. Utilization  of  Agrowastes  for Buildinng Material s. Japan: International Research and Development  Cooperation  Division, AIST, MITI.
Harsono,  H.  2002.  Pembuatan  Silika  Amorf dari  Limbah  Sekam  Padi  (Syntesis  of Amorphous Silicon from Outer Shell of Rice Seeds ). Jurnal Ilmu Dasar .  Vol. 3 No.2, 2002: 98-103 98. Herina,  S.  2005.  Kajian  Pemanfaatan  Abu
Sekam  Padi  Untuk  Stabilisasi  Tanah
Dalam  Sistem  Pondasi  di  Tanah Ekspansif. Kolokium  dan  Open  House.
Bandung: Pusat Penelitian dan Perkembangan Permukiman Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen  Pekerjaan  Umum  8  –  9 Desember 2005.
Muntohar,  A.S.  2007.  Pengantar  Rekayasa geoteknik .http://muntohar.files.wordpre ss.com/2007/04/sample- bab3.pdf. Diakses  pada  tanggal  31  Juli 2009. Yuniarti,  R.,  Suarini,  G.A.,  Ismawati.  2008. Perbandingan  Nilai  Daya  Dukung
Tanah Dasar Badan Jalan yang Distabilisasi  Semen  dan  Abu  Sekam
Padi. Media  Teknik  Sipil. Lombok:
Jurusan Teknik Sipil Universitas
Mataram, Januari 2008.