Sintesis pigmen hematit (α-Fe2O3) menggunakan ekstrak daun sirih hijau (Piper Betle L.) dengan variasi kecepatan pengadukan

INDONESIA:

Pigmen hematit merupakan salah satu pigmen oksida besi yang memiliki stabilitas kimia yang baik, daya tahan dan daya tutup baik, kuat dalam pewarnaan, dan nontoxic. Sintesis pigmen hematit dapat menggunakan bahan alam yang ramah lingkungan diantaranya daun sirih mengandung tanin, yang dapat berfungsi sebagai reduktor. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui struktur, ukuran partikel, dan panjang gelombang maksimum hematit serta untuk menganalisa struktur dari gugus fungsi ekstrak daun sirih hijau. Metode dalam penelitian ini adalah metode presipitasi dengan kecepatan pengadukan 550; 750; dan 950 rpm dilanjutkan kalsinasi selama 3 jam pada suhu 750°C. Hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR, dan UV-Vis sedangkan hasil sintesis terbaik dikarakterisasi menggunakan SEM. Hasil XRD menunjukkan bahwa pigmen hematite hasil sintesis berstruktur rhombohedral dengan kristalinitas tinggi serta berukuran kristal berturut-turut sebesar 31,1 nm; 32,2 nm; dan 31,6 nm. Hasil FTIR menunjukkan adanya serapan gugus fungsi hematit Fe-O pada bilangan gelombang 430 cm-1 dan 519 cm-1. Pada spektrum UV-Vis, hematit menunjukkan absorbansi di wilayah ultraviolet pada panjang gelombang maksimum sekitar 327 dan 661 nm yang menunjukkan warna merah kecoklatan yang khas. Hasil SEM menunjukkan morfologi oktahedral dan sebagian kubik dengan rata-rata ukuran partikel sebesar 0,51 μm.

ENGLISH:

Hematite pigment is an iron oxide pigment that has good chemical stability, good durability and coverage, strong in coloring, and nontoxic. Hematite pigment synthesis can use natural materials which does’nt damage the environment among them, betel leaves contain tannin, which can function as a reducing agent. The aim of this research is to determine the structure, particle size and maximum wavelength of hematite and to analyze the structure of the functional groups of green betel leaf extract. The method in this research is the precipitation method with a stirring speed of 550; 750; and 950 rpm followed by calcination for 3 hours at 750°C. The synthesis results were characterized using XRD, FTIR, and UV-Vis while the best synthesis results were characterized using SEM. The XRD results show that the synthesized hematite pigment has a rhombohedral structure with high crystallinity and successive crystal sizes of 31,1nm; 32,2nm; and 31,6 nm. FTIR results show that there is absorption of the Fe-O hematite functional group at wave numbers 430 cm-1 and 519 cm-1. In the UV-Vis spectrum, hematite shows absorbance in the ultraviolet region at a maximum wavelength of around 327 and 661 nm which shows a characteristic red-brown color. SEM results showed octahedral and partially cubic morphology with an average particle size of 0.51 μm.

ARABIC:

يعدّ صباغ الهيماتيت أحد صبغات أكسيد الحديد، ويتميز بالاستقرار الكيميائي الجيد، وقوة التحمل، والقدرة على التغطية، والقوة اللونية العالية، كما أنه غير سام. يمكن تصنيع صباغ الهيماتيت باستخدام مواد طبيعية صديقة للبيئة، مثل أوراق نبات الفلفل التي تحتوي على التانين، والذي يعمل كمختزل. يهدف هذا البحث إلى دراسة التركيب، وحجم الجزيئات، والطول الموجي الأقصى للهيماتيت، بالإضافة إلى تحليل التركيب الوظيفي لمجموعات المستخلص من أوراق الفلفل الأخضر. تم استخدام طريقة الترسيب بسرعات تحريك ٥٥٠؛ ٧٥٠؛ ٩٥٠ rpm دورة في الدقيقة. تلتها عملية التكليس لمدة ٣ ساعات عند درجة حرارة ٧٥٠ °C. تم تحليل النتائج باستخدام تقنيات XRD، UV-Vis ،FTIR، وتم تحليل أفضل النتائج باستخدام تقنية SEM. أظهرت نتائج XRD أن صباغ الهيماتيت الناتج يمتلك هيكلًا معينيًا وبلورية عالية، بحجم بلوري قدره ۳۱.۱ nm؛ ۳٢.٢ nm؛ ۳۱.٦ nm على التوالي. أظهرت نتائج FTIR وجود امتصاص لمجموعة Fe-O عند الأعداد الموجية ٤۳۰ cm-1 و ٥١٩ cm-1. وفي طيف UV-Vis، أظهر الهيماتيت امتصاصًا في منطقة الأشعة فوق البنفسجية عند طول موجي أقصى بين ۳۲۷ و ٦٦١ nm، مما يدل على اللون الأحمر البني المميز. وبيّنت نتائج SEM أن لهيماتيت مورفولوجيا مكعبا وغير منتظم، بمتوسط حجم جزيئات قدره ۰.٥١ μm.