Karakterisasi dan analisis Struktur Kristal Komposit Zat Keratin dari Bulu Unggas dan Magnesium (Mg) dengan Metode Rietveld

ABSTRAK

Sistem penyimpan hidrogen dalam bentuk padat (solid hydrogen storage) lebih menguntungkan untuk dilakukan dibandingkan dengan penyimpanan dalam bentuk lain, karena tingkat efisiensi yang tinggi. Pada penelitian ini hydrogen storage dibuat dari komposit magnesium dan zat keratin dari bulu unggas. Magnesium memiliki kemampuan menyerap hidrogen yang tinggi, serta keratin mempunyai struktur heliks yang mampu meningkatkan kapasitas penyimpanan hidrogen. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil karakterisasi Difraksi Sinar-X komposit magnesium dan keratin, serta untuk mengetahui struktur kristal dari komposit magnesium dan keratin.

Metode pembuatan hydrogen storage yaitu diawali dengan proses pirolisis bulu unggas untuk mendapatkan zat keratin. Kemudian zat keratin dibuat komposit dengan magnesium. Perbandingan komposit magnesium dan keratin yaitu: 2:8, 4:6, 6:4, dan 8:2. Komposit ini dimilling selama 5 jam dengan kecepatan 100-110 rpm.

Hasil karakterisasi Difraksi Sinar-X menunjukkan bahwa sampel komposit 8 gr Magnesium–2 gr keratin memiliki intensitas paling tinggi, sedangkan sampel komposit 2 gr Magnesium – 8 gr keratin memiliki hump (gundukan) paling banyak. Hump (gundukan) ini menunjukkan adanya fasa karbon, fasa ini tidak memiliki puncak yang tinggi karena berbentuk amorf. Penghalusan Rietveld yang dilakukan, menghasilkan nilai parameter kisi a, b, dan c. Magnesium mempunyai struktur kristal heksagonal yang mempunyai fraksi kepadatan besar. Akan tetapi atom Hidrogen masih bisa terserap kedalam magnesium karena jari-jari atom hidrogen kecil. Sedangkan struktur heliks keratin memiliki gugus -R-. Dalam aplikasi hidrogen storage, gugus -R- inilah yang posisinya digantikan oleh atom Hidrogen.

ABSTRACT

Solid hydrogen storage is more advantage than another forms of storage, because of magnesium has high levels of efficiency. In this research, studied about hydrogen storage. It made from composite magnesium and keratin. Magnesium has a high ability to absorb hydrogen, and keratin has a helical structure that increasing the capacity of hydrogen storage. The objective of this research are determine the results of X-ray diffraction characterization composite magnesium and keratin, and to determine the crystal structure of a composite magnesium and keratin.

Hydrogen storage’s method have begun with the pyrolysis process of poultry feather to get keratin. Then composite has been made of keratin and magnesiumwith comparison: 2:8, 4:6, 6:4, and 8:2. This composite have been milled for 5 hours with a speed 100-110 rpm.

The results of X-ray diffraction characterization showed that the composite samples 8 grams of Magnesium - 2 grams of keratin has the highest intensity, while the composite sample of 2 g Magnesium- 8 grams of keratin have the most hump . Hump shown the presence of carbon phase , this phase did not have a high peak due to the amorphous form. Rietveld refinement were performed, resulting the value of the lattice parameter a, b, and c. Magnesium has a hexagonal crystal structure that having a large density fractions. However, atomic hydrogen can be able to absorb into magnesium because the radius hydrogen atom is small. While the helical structure of keratin has a cluster - R - . Hydrogen storage applications , cluster - R - this is replaced by hydrogen atoms.