[studiokeramik Media] : StudioKeramik TV | StudioKeramik.org| Studio Keramik Channel | Studio Keramik Publishing (Penerbitan Buku)

[Social Networks]: Facebook Fan Page| Follow on Twitter | +1 on Google+
_________________________________________________________
Showing posts with label Kimia Keramik. Show all posts
Showing posts with label Kimia Keramik. Show all posts

Sunday, May 22, 2011

Formula dan Resep Glasir

Ada 2 (dua) istilah yang digunakan untuk menyatakan sebuah campuran glasir, yaitu formula dan resep. Formula adalah suatu pernyataan susunan bahan-bahan glasir yang dinyatakan dengan komposisi oksidanya. Ada 3 macam oksida yang terlibat dimana dalam ilmu glasir sering disebut sebagai RO formula. RO formula terdiri dari:
1. Oksida Basa, yaitu oksida-oksida logam yang mempunyai rumus R2O dan RO, seperti Na2O, K2O, CaO, MgO, BaO, ZnO, PbO dsb. Golongan ini dikenal sebagai fluks/pengubah kerangka gelas.
2. Oksida Netral, yaitu oksida-oksida yang mempunyai rumus R2O3, seperti Al2O3, Fe2O3, B2O3, Cr2O3 dsb. Golongan ini berfungsi sebagai perantara yang memperkuat kerangka gelas.
3. Oksida Asam, yaitu oksida-oksida yang mempunyai rumus RO2, seperti SiO2, TiO2, ZrO2. Golongan ini berfungsi sebagai kerangka gelas.

RO

R2O3

RO2

SodiumOxide (Na2O)

AlumuniumOxide (Al2O3)

Silika Oxide (SiO2)

Potassium Oxide (K2O)

Boric Acid (B2O3)

Titanium Dioxide (TiO2)

Calcium Oxide (CaO)

Antimony Oxide (Sb2O3)

Zirconium Oxide (ZrO2)

Lithium Oxide (Li2O)

Chromic Oxide (Cr2O3)

Tin Oxide (SnO2)

Magnesium Oxide (MgO)

Red Iron Oxide (Fe2O3)

Barium Oxide (BaO)

Zinc Oxide (ZnO)

Strontium Oxide (SrO)

Lead Oxide (PbO)


Al2O3 dan SiO2 adalah suatu kemutlakan. B2O3 tidak dapat menggantikan aluminat kecuali mungkin pada temperature rendah. Jumlah alumina yang disarankan hanyalah suatu perkiraaan dan akan sangat tergantung dari derajat keaktifan fluks yang dipilih. Silika tidak bisa digantikan oleh titanium, zirconium ataupun tin. Bahan-bahan ini lebih berperan sebagai opacifier (penutup) (penutup). Bahan-bahan keramik yang umumnya merupakan campuran berbagai mineral dinyatakan dengan rumus Seger dalam urutan konvensional:

R2O

RO. R2O3 . RO2

Rumus Seger ini bisa untuk menyatakan rumus material keramik maupun glasir.

· R2O dan RO menyatakan oksidasi pengubah kerangka gelas dengan jumlah 1 ekivalen.

· R2O3 menyatakan oksida perantara yang memperkuat kerangka gelas.

· RO2 menyatakan oksida pembentuk kerangka gelas.

Formula glasir belum menyatakan bahan-bahan mineral yang dipakai sehingga untuk menyusun glasir, formula tersebut harus diubah dulu kedalam bentuk resep. Resep sudah bersifat aplikatif, sehingga kita tinggal membaca resep tersebut saat kita akan menyusun glasir.

Berikut ini contoh bentuk formula dan resep (contoh tidak menujukkan komposisi yang analog):

Formula:

0.8 PbO

0.1 CaO 0.2 Al2O3 1.5 SiO2

0.1 K2O

Resep:

Feldspar 40.00

Whiting 20.00

Kaolin 10.00

Copper oxide 3.00

Rutile 3.00

Tuesday, April 5, 2011

Jenis-Jenis Glasir

Jenis-jenis glasir dapat dikelompokkan:

1. Menurut cara pembuatannya:

a. Glasir Frit

Adalah glasir yang sebelum digunakan, dilakukan proses peleburan pada bahan dasarnya menjadi suatu massa gelas yang tidak larut dalam air. Ini dilakukan pada bahan-bahan glasir yang mudah larut seperti: sodium, potassium dan borax.

b. Glasir Non Frit/mentah

Glasir yang dibuat dari material keramik terolah atau tanah tanpa melalui proses peleburan. Bahan-bahan untuk glasir jenis ini tidak larut dalam air. Bahan-bahan glasir cukup digiling dan dicampur air lalu diaplikasikan pada benda keramik.

c. Glasir Campuran

Adalah jenis glasir yang dibuat dari bahan mentah dan bahan glasir yang sudah difrit.

2. Menurut temperatur pembakaran:

a. Glasir Bakaran Rendah

Jenis glasir bakaran rendah pada umumnya dibakar diantara cone 016 - cone 02 (7920 C - 11200 C), jenis glasir ini akan menghasilkan glasir yang halus dan mengkilkap dengan ciri khas selalu berwarna terang dan mengkilap.

Glasir bakaran rendah dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan bahan flux yang dipergunakan , yaitu :

Flux glasir alkalin : Borax, Colemanite, dan Soda ash

Flux glasir timbal : Lead Carbonate/White lead dan Red lead

b. Glasir Bakaran Menengah

Glasir yang matang antara cone 02-6. Glasir jenis ini mengandung fluks untuk bakaran rendah dan juga fluks untuk bakaran tinggi. Secara umum glasir jenis ini memadukan sifat-sifat glasir bakaran rendah (halus, glossy, cerah) dengan sifat-sifat glasir bakaran tinggi yang tahan panas.

c. Glasir Bakaran Tinggi

Glasir yang matang pada suhu 1230-13700C (cone 6-14). Fluks yang digunakan antara lain kalsium karbonat yang mempunyai titik lebur 8160C. Karena feldspar adalah bahan utama pada glasir bakaran tinggi ini maka maka glasirnya disebut feldspathic glaze (glasir feldspatik). Glasir jenis ini bersifat matt, halus (tetapi tidak menampakkan sifat kilap seperti pada glasir bakaran rendah) ,sangat keras (tidak bisa digores dengan logam), tahan terhadap asam.

3. Menurut bahan yang digunakan

a. Glasir Timbal (lead-glaze)

Adalah glasir yang didalam komposisi bahannya masih menggunakan timbal. Glasir jenis ini tidak boleh digunakan untuk benda-benda fungsi karena beracun.

b. Glasir Non Timbal (leadless-glaze)

Adalah glasir yang didalam komposisi bahannya tidak menggunakan timbal. Jika fluxing agent-nya (bahan pelebur) berupa senyawa-senyawa alkali seperti Na dan K maka glasirnya disebut glasir alkali. Pada suhu tinggi fluxing agent-nya berupa material feldspar maka dinamakan glasir felspatik.

4. Menurut kondisi pembakaran:

a. Oksidasi

Glasir dibakar pada kondisi pembakaran dimana oksigen (udara) yang dibutuhkan cukup terpenuhi.

b. Reduksi

Glasir dibakar pada kondisi pembakaran dengan oksigen (udara) terbatas.

5. Menurut sifat setelah pembakaran:

a. Transparan

Grasir yang dihasilkan bening tembus cahaya sehingga warna badannya dapat terlihat.

b. Opaque/menutup

Untuk menutup warna badan benda setelah baker biskuit dipakai glasir penutup/tidak transparan. Bahan yang sering dipakai untuk membuat glasir opaq yaitu SnO2, TiO2, ZrO2 dan CdO2.

Monday, April 4, 2011

Fuks Dalam Glasir

Ada 3 (tiga) komponen utama penyusun formula glasir yaitu silika, alumina, dan fluks. Secara kimia silika yang dimaksud adalah silikon oksida (SiO2), alumina adalah aluminium oksida (Al2O3) sedangkan fluks adalah senyawa-senyawa yang berasal dari golongan alkali (IA) dan alkali tanah (IIA) dan golongan logam. Silika berfungsi sebagai pembentuk lapisan gelas, alumina berfungsi sebagai pembentuk kerangka glasir, sedang fluks berfungsi menurunkan suhu leleh/lebur pada campuran glasir. Adanya fluks dalam glasir menjadikan sistem glasir mengalami pelelehan yang lebih rendah dari titik leleh penyusun-penyusunnya. Bayangkan saja seandainya glasir melebur pada suhu lebur silika (1700 C) atau suhu lebur aluminium (2000 C) maka untuk meleburkan glasir itu kita memerlukan tungku khusus yang mampu mencapai suhu sangat tinggi. Penambahan senyawa-senyawa fluks menjadikan glasir yang dibuat melebur pada suhu 800-1300 C saja. Betapa pentingnya peranan fluks dalam glasir ini.
Fluks mempunyai tingkat keaktifan yang berbeda-beda. Tingkat keaktifan fluks ini dijadikan dasar untuk memilih senyawa fluks yang sesuai dengan glasir yang akan dibuat. Jika akan membuat glasir bakaran rendah maka dipilihlah fluks-fluks yang aktif, sedang untuk glasir bakaran tinggi dipilih fluks yang tidak terlalu aktif. Tetapi harus diingat pemilihan fluks harus juga mempertimbangan keamanan glasir.
Maksudnya adalah kita tidak boleh memilih timbal (fluks ini paling aktif), sementara keramik yang kita buat akan difungsikan sebagai alat makan minum. Pasti akan membahayakan tubuh kita.
Berikut adalah deret tingkat keaktifan fluks (dari yang sangat aktif ke yang tidak aktif): PbO, Na2O, K2O, Li2O, SrO, BaO, ZnO, CaO, MgO.
Untuk glasir glasir bakaran tinggi kita dapat menggunakan CaO atau MgO.
Fluks yang biasa dipakai dapat berupa senyawaan murni (ZnO, CaO) atau mineral tanah yang kaya akan unsur fluks misalnya feldspar. Didalam fledspar terkandung Na2O dan K2O sehingga feldspar sangat populer dipakai sebagai fluks dalam glasir.

Tuesday, March 9, 2010

Bahan-bahan Glasir

Saat ini sudah banyak bahan mentah siap pakai yang digunakana untuk membuat glasir yakni dalam keadaan kering bentuk tepung/powder kering agar lebih mudah pengolahannya.Macam-macam bahan yang dapat digunakan untuk membuat glasir, ialah:


Bahan Glasir Mentah
Beberapa bahan yang sering digunakan untuk membuat glasir, diantaranya adalah:
  • Silika (SiO2)
  • Feldspar
  • Whiting/Kapur/Calcium Carbonate (CaCO3)
  • Kaolin/ChinaClay (Al2O3 .2SiO2 .2H2O)
  • Zinc Oxide (ZnO)
  • Rutile/Titanium oxide (TiO2)
Bahan glasir siap pakaiGlasir siap pakai merupakan bahan glasir yang langsung dapat digunakan tanpa mencampur dengan bahan glasir lainnya. Pada umumnya glasir tersebut berupa glasir transparan dan penutup (opaq) dengan berbagai suhu bakar yang berbeda. Bahan glasir siap pakai berbentuk bubuk (powder) dan cara mengolahnya dengan menambahkan air 40% - 60% dari berat kering.

Jenis bahan glasir siap pakai yang dipasarkan, antara lain: Glasir TSG
  • Glasir 107
  • Glasir Stoneware
  • Glasir opaq
  • Glasir frit
Bahan oksida pewarna.Oksida pewarna merupakan kombinasi (persenyawaan) suatu senyawa oksigen dengan unsur lain. Di dalam keramik senyawa oksida logam digunakan sebagai sumber pewarna, penggunaan oksida pewarna dalam glasir dapat berdiri sendiri atau campuran dari beberapa oksida pewarna. Yang perlu diperhatikan adalah persentase yang digunakan dalam suatu formula glasir.
Beberapa oksida pewarna glasir yang umum digunakan adalah:
  • Cobalt Oxide Cobalt Carbonate untuk menghasikan warna biru
  • Copper Oxide/Copper Carbonate untuk menghasikan warna hijau
  • Chrom oxide untuk menghasikan warna hijau
  • Iron Oxide untuk menghasikan warna coklat
  • Manganes oksida, warna ungu.
  • Manganese Carbonate untuk menghasikan warna ungu
Bahan pewarna/stain.
Pewarna Stain/Pigmen merupakan bahan pewarna glasir atau tanah liat yang terbuat dari bahan-bahan oksida logam melalui proses pembakaran sehingga dihasilkan warna yang lebih stabil. Untuk menghasilkan glasir warna, bahan pewarna stain dicampurkan ke dalam campuran glasir.

Thursday, November 5, 2009

Tanah Liat Primer dan Sekunder

Sumber: BSE Kriya Keramik; Wahyu Gatot Budiyanto, Sugihartono, Rohmat Sulistya, Fajar Prasudi dan Taufiq Eko Yanto

Tanah Liat Primer
Yang disebut tanah liat primer (residu) adalah jenis tanah liat yang dihasilkan dari pelapukan batuan feldspatik oleh tenaga endogen yang tidak berpindah dari batuan induk (batuan asalnya), karena tanah liat tidak berpindah tempat sehingga sifatnya lebih murni dibandingkan dengan tanah liat sekunder. Selain tenaga air, tenaga uap panas yang keluar dari dalam bumi mempunyai andil dalam pembentukan tanah liat primer. Karena tidak terbawa arus air dan tidak tercampur dengan bahan organik seperti humus, ranting, atau daun busuk dan sebagainya, maka tanah liat berwarna putih atau putih kusam. Suhu matang berkisar antara 13000C–1400 0C, bahkan ada yang mencapai 17500C. Yang termasuk tanah liat primer antara lain: kaolin, bentonite, feldspatik, kwarsa dan dolomite, biasanya terdapat di tempat-tempat yang lebih tinggi daripada letak tanah sekunder. Pada umumnya batuan keras basalt dan andesit akan memberikan lempung merah sedangkan granit akan memberikan lempung putih. Mineral kwarsa dan alumina dapat digolongkan sebagai jenis tanah liat primer karena merupakan hasil samping pelapukan batuan feldspatik yang menghasilkan tanah liat kaolinit.

Tanah liat primer memiliki ciri-ciri:
• warna putih sampai putih kusam
• cenderung berbutir kasar,
• tidak plastis,
• daya lebur tinggi,
• daya susut kecil
• bersifat tahan api
Dalam keadaan kering, tanah liat primer sangat rapuh sehingga mudah ditumbuk menjadi tepung. Hal ini disebabkan partikelnya yang terbentuk tidak simetris dan bersudut-sudut tidak seperti partikel tanah liat sekunder yang berupa lempengan sejajar. Secara sederhana dapat dijelaskan melalui gambar penampang irisan partikel kwarsa yang telah dibesarkan beberapa
ribu kali. Dalam gambar di bawah ini tampak kedua partikel dilapisi lapisan air (water film), tetapi karena bentuknya tidak datar/asimetris, lapisan air tidak saling bersambungan, akibatnya partikel-partikel tidak saling menggelincir.

Tanah Liat Sekunder
Tanah liat sekunder atau sedimen (endapan) adalah jenis tanah liat hasil pelapukan batuan feldspatik yang berpindah jauh dari batuan induknya karena tenaga eksogen yang menyebabkan butiran-butiran tanah liat lepas dan mengendap pada daerah rendah seperti lembah sungai, tanah rawa, tanah marine, tanah danau. Dalam perjalanan karena air dan angin, tanah liat bercampur dengan bahan-bahan organik maupun anorganik sehingga merubah sifat-sifat kimia maupun fisika tanah liat menjadi partikel-partikel yang menghasilkan tanah liat sekunder yang lebih halus dan lebih plastis. Jumlah tanah liat sekunder lebih lebih banyak dari tanah liat primer. Transportasi air mempunyai pengaruh khusus pada tanah liat, salah satunya
ialah gerakan arus air cenderung menggerus mineral tanah liat menjadi partikel-partikel yang semakin mengecil. Pada saat kecepatan arus melambat, partikel yang lebih berat akan
mengendap dan meninggalkan partikel yang halus dalam larutan. Pada saat arus tenang, seperti di danau atau di laut, partikel-partikel yang halus akan mengendap di dasarnya. Tanah liat yang dipindahkan bisaanya terbentuk dari beberapa macam jenis tanah liat dan berasal dari beberapa sumber. Dalam setiap sungai, endapan tanah liat dari beberapa situs cenderung bercampur bersama. Kehadiran berbagai oksida logam seperti besi, nikel, titan, mangan dan sebagainya, dari sudut ilmu keramik dianggap sebagai bahan pengotor. Bahan organik seperti humus dan daun busuk juga merupakan bahan pengotor tanah liat. Karena pembentukannya melalui
proses panjang dan bercampur dengan bahan pengotor, maka tanah liat mempunyai sifat: berbutir halus, berwarna krem/abu-abu/coklat/merah jambu/kuning, suhu matang antara 9000C-14000C. Pada umumnya tanah liat sekunder lebih plastis dan mempunyai daya susut yang lebih besar daripada tanah liat primer. Semakin tinggi suhu bakarnya semakin keras dan semakin kecil porositasnya, sehingga benda keramik menjadi kedap air. Dibanding dengan tanah liat primer, tanah liat sekunder mempunyai ciri tidak murni, warna lebih gelap, berbutir lebih halus dan mempunyai titik lebur yang relatif lebih rendah. Setelah dibakar tanah liat sekunder biasanya berwarna krem, abu-abu muda sampai coklat muda ke tua. Tanah lit sekunder memiliki ciri-ciri:
• Kurang murni
• cenderung berbutir halus,
• plastis,
• warna krem/abu-abu/coklat/merah jambu/kuning, kuning muda, kuning kecoklatan, kemerahan, kehitaman
• daya susut tinggi,
• suhu bakar 12000C–13000C, ada yang sampai 14000C (fireclay, stoneware, ballclay),
• suhu bakar rendah 9000C–11800C, ada yang sampai 12000C (earthenware).

Warna tanah tanah alami terjadi karena adanya unsur oksida besi dan unsur organis, yang biasanya akan berwama bakar kuning kecoklatan, coklat, merah, wama karat, atau coklat tua, tergantung dan jumlah oksida besi dan kotoran-kotoran yang terkandung. Biasanya kandungan oksida besi sekitar 2%-5%, dengan adanya unsur tersebut tanah cenderung berwarna Iebih
gelap, biasanya matang pada suhu yang lebih rendah, kebalikannya adalah tanah berwama lebih terang ataupun putih akan matang pada suhu yang lebih tinggi. Menurut titik leburnya, tanah liat sekunder dapat dibagi menjadi lima kelompok besar, yaitu: Tanah liat tahan api (fire clay), tanah liat stoneware, ball clay, tanah liat merah (earthenware clay), dan tanah liat jenis monmorilinit.

Thursday, May 15, 2008

Glasir frit, apakah itu?


Glasir frit merupakan jenis glasir dimana cara pembuatannya melalui proses peleburan/pelelehan lebih dahulu. Kenapa harus difrit? Karena jika bahan-bahan yang ada dalam glasir digunakan dalam kondisi mentah, maka bahan2 tersebut cenderung larut. Bahan-bahan yang difrit misalnya sodium, potassium dan borax. Bahan-bahan tersebut mudah larut dalam kondisi mentahnya.

Apabila dalam keadaan mentahnya tidak mudah larut dalam air, maka bahan-bahan tersebut tidak perlu difrit lebih dulu. Mineral-mineral bahan baku glasir seperti feldspar, kaolin, kuarsa cukup diolah dalam keadaan mentah dan selanjutnya dapat diaplikasikan sebagai glasir.
Selain untuk menghindari sifat kelarutan bahan, perlakuan frit juga ditujukan untuk menghilangkan sifat toksik/racun pada bahan. Bahan-bahan yang telah mengalami peleburan akan lebih stabil dan daya toksiknya rendah. Oleh sebab itu glasir-glasir yang mengandung Pb/timbal harus difrit lebih dulu sebelum digunakan.

Ada juga glasir yang terbuat dari bahan mentah maupun bahan yang telah dileburkan. Glasir ini sering disebut glasir campuran.

Wednesday, May 14, 2008

Lebih dalam tentang Fluks

Apabila kita mengglasir benda keramik hanya dengan silica saja, maka disamping ada kesulitan melapiskan ke permukaan benda juga kita akan mencapai suhu matangnya pada 1700oC. Apabila kita tambahkan timbale maka suhu lebur glasir itu akan menurun dengan drastis. Itulah yang disebut efek fluks. Timbal merupakan jenis fluks yang sangat reaktif (walaupun pada saat ini tidak direkomendaikan untuk digunakan). Fluks akan membuat suatu system campuran baru. Campuran antara silica (1700 C) dan alumina (2000 C) merupakan system glasir yang meleleh pada suhu diatas 1300 C. Apabila ditambahakn dengan fluks maka suhu leburnya akan turun dan itu merupakan suhu yang baru pada system itu. Suhu lebur terendah yang dicapai oleh campuran system itu disebut titik eutectic.

Fluks ada yang berklasifikasi fluks bakaran rendah dan tinggi. Dua jenis fux yang umum digunakan pada glasir bakaran rendah yaitu: Lead oksida: lead carbonat, red lead, galena, litharge. Jenis yang lain adalah Campuran alkaline: borax, asam borat, colemanite, soda ash, lithium karbonat, sodium karbonat.

Sedangkan flux untuk glasir bakaran tinggi yaitu: kalsium karbonat (whiting), dolomite (mengandung kalsium dan magnesium), dan barium karbonat.

Berikut adalah urutan derajat keaktifan fluks:

Derajat Keaktifan flux

Sangat aktif

PbO

Timbal sangat aktif

Na2O

Natrium/sodium

K2O

Potassium/kalium

Li2O

Litium

SrO

Strontium

BaO

Barium

ZnO

Seng

Cao

Kalsium

MgO

Magnesium

Tidak aktif