JURNAL REKAYASA MESIN (JRM)
Hal: 620-627 Vol.
No.
Desember 2025 e-ISSN: 2988-7429.
p-ISSN: 2337-828X https://ejournal.
id/index.
php/jurnal-rekayasa-mesin STUDI MIKROSTRUKTUR SERBUK NANO KARBON
HASIL PROSES BALL MILLING DENGAN METODE
(SCANNING ELECTRON MICROSCOPY) SEM
Muhammad Ainur Rosiqin1.
Dewi Puspitasari2*.
Andita Nataria Fitri Ganda3, 1,2,3,4Teknik Mesin.
Fakultas Vokasi.
Universitas Negeri Surabaya.
Indonesia 60231 E-mail: dewipuspitasari@unesa.
Abstrak : Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakteristik mikrostruktur dan komposisi unsur serbuk nano karbon hasil proses ball milling menggunakan metode Scanning Electron Microscopy dan Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX).
Proses penggilingan dilakukan menggunakan mesin ball mill tipe horizontal dengan parameter waktu milling 6 jam dan kecepatan putar 140 rpm, yang dipilih berdasarkan hasil terbaik dari pengujian sebelumnya.
Material karbon digiling menggunakan kombinasi bola zirconia dengan variasi ukuran untuk meningkatkan efektivitas proses kominusi.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa proses ball milling mampu mereduksi ukuran partikel karbon secara signifikan hingga orde nano dengan nilai size reduction sebesar 89,8%.
Citra SEM memperlihatkan perubahan morfologi partikel menjadi lebih pipih, tipis, dan tidak beraturan, yang mengindikasikan terjadinya mekanisme pengelupasan mekanis selama proses milling.
Analisis EDX menunjukkan bahwa unsur karbon (C) merupakan unsur dominan, disertai keberadaan unsur minor seperti O.
Mn.
Fe, dan Zn yang diduga berasal dari proses preparasi dan interaksi mekanis selama Secara keseluruhan, kombinasi parameter milling 6 jam dan 140 rpm dinilai efektif dalam menghasilkan serbuk nano karbon dengan karakteristik mikrostruktur yang baik dan berpotensi untuk aplikasi material berbasis karbon.
Abstract: This study investigates the microstructural characteristics and elemental composition of nano carbon powder produced through a ball milling process using Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX).
The milling process was conducted using a horizontal ball mill with a milling time of 6 hours and a rotational speed of 140 rpm, selected based on the optimal parameters obtained from prior analysis.
Carbon material was milled using a combination of zirconia balls with various diameters to enhance the comminution efficiency.
The results indicate that the ball milling process significantly reduced the particle size to the nanoscale, achieving a size reduction value of 89.
SEM observations revealed that the carbon particles exhibited thin, flaky, and irregular morphologies, indicating the occurrence of mechanical exfoliation during milling.
EDX analysis confirmed that carbon (C) was the dominant element, accompanied by minor elements such as O.
Mn.
Fe, and Zn, which are attributed to mechanical interactions and sample preparation processes.
Overall, the milling parameters of 6 hours and 140 rpm were found to be effective in producing nano carbon powder with favorable microstructural characteristics for potential carbon-based material applications.
Keywords: Ball Mill.
Karbon-Graphene.
Microstructure.
SEM- EDX A 2025.
JRM (Jurnal Rekayasa Mesi.
dipublikasikan oleh ejournal Teknik Mesin Fakultas Vokasi UNESA.
keunggulan mekaniknya .
Dengan demikian, diperlukan upaya untuk memperkecil ukuran material hingga skala nano sebagai solusi tantangan dan kebutuhan global.
Selain itu, aspek keberlanjutan juga menjadi perhatian utama dalam pengembangan material baru dengan fokus pada material ramah lingkungan .
Salah satu pemanfaatan teknologi material yaitu dalam proses milling.
Proses miiling merupakan metode yang umum digunakan untuk memperkecil ukuran partikel material padat menjadi serbuk halus menggunakan bantuan ball miller .
Karbon memiliki beragam alotrop penyusun yang membentuk struktur terikat yang kuat.
Hal tersebut menjadikan karbon sebagai material yang relatif sulit untuk diperkecil ukurannya .
Proses kominusi .
ize reductio.
menggunakan metode ball
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi material menuntut hadirnya material dengan karakteristik khusus yang mampu memenuhi kebutuhan aplikasi industri.
Serbuk karbon merupakan salah satu material yang banyak digunakan pada berbagai bidang seperti elektrokimia, metalurgi serbuk, industri energi, dan material Kinerja material tersebut sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel, morfologi, serta mikrostruktur Oleh karena itu, proses penghalusan dan rekayasa struktur partikel menjadi aspek penting dalam menghasilkan material serbuk berkualitas tinggi .
Material dalam orde nano memiliki jumlah atom yang lebih banyak sehingga meningkatkan luas Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
Desember 2025 : 620-627 milling sangat tepat digunakan untuk menggiling material yang memiliki karakteristik seperti karbon .
Hal tersebut karena metode ini sangat fleksibel diterapkan menggunakan pendekatan dry milling maupun wet milling.
Sifat fisik dan kimia dari material karbon juga banyak dipengaruhi oleh parameter operasional mesin ball mill .
Beberapa studi sebelumnya mengkaji secara mendalam bagaimana keadaan mikrostruktur serta kuantitas kadar karbon grafit yang mempengaruhi distribusi partikel pengisi pada skala mikroskopis, yang sejatinya sangat menentukan performa fungsional komposit.
Sebagai salah satu metode karakterisasi.
Scanning Electron Microscopy (SEM) dapat mengamati morfologi permukaan dan struktur mikro dari material karbon.
SEM bekerja berdasarkan prinsip hamburan balik sinar elektron yang dipantulkan kembali oleh permukaan sampel yang pada akhirnya ditangkap menjadi citra resolusi tinggi.
Analisa
Energy Dispersive X-Ray
(EDX)
memungkinkan identifikasi unsur-unsur kimia penyusun material dan dapat melakukan pemetaan unsur .
lemental mappin.
Keduanya dapat terintegrasi secara bersamaan untuk melihat karakteristik morfologi karbon.
Dari beberapa uraian penelitian di atas tentang Analisa mikrostruktur material berbasis karbon, penting untuk menetapkan parameter operasi yang optimal, sehingga kualitas produk karbon dapat ditingkatkan dan mencapai karakteristik unggulnya.
Pemanfaatan SEM-EDX dalam penelitian material nano karbon bertujuan untuk memperoleh Gambaran morfologi, keseragaman ukuran, dan kandungan unsur yang berkontribusi terhadap kualitas karbon grafit.
Dengan demikian, penggunaan metode Scanning Electron Microscopy dan Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX) menjadi langkah penting dalam karakterisasi struktur mikro dan komposisi kimia karbon-grafit, guna mendukung pengembangan aditif material dan memiliki performa tinggi untuk aplikasi rekayasa termal.
DASAR TEORI
Ball Mill Ball mill merupakan salah satu alat mekanis yang umum digunakan untuk mereduksi ukuran material.
Metode ball milling menggunakan bantuan ball miller berupa bola untuk memperkecil ukuran partikel material padat menjadi serbuk hingga orde nano .
Metode ini memanfaatkan energi kinetik tumbukan dan gesekan dari bola-bola penghancur yang bergerak tak beraturan di dalam silinder berputar.
Mekanisme tersebut menyebabkan material mengalami deformasi plastis, retakan, hingga pengelupasan lapisan.
Terdapat beberapa jenis ball mill seperti horizontal ball mill, vertikal ball mill, dan planetary ball mill .
Tipe horizontal digunakan karena di samping konstruksi rangkanya yang sederhana, juga mempunyai stabilitas putaran yang baik saat digunakan dalam skala laboratorium maupun skala industri seperti terlihat pada gambar berikut.
Gambar 1.
Mesin Ball Mill Tipe Horizontal .
ukumentasi pribadi 2.
Proses penggilingan serbuk menggunakan mesin ball mill dapat dilakukan dengan cara kering .
ry proces.
dan cara basah .
et proces.
Dry process dalam ball mill berarti proses milling dilakukan dalam kondisi kering atau tanpa bantuan cairan pelarut .
Model ini biasa digunakan ketika menggiling material yang sensitif terhadap cairan, seperti pada industri Dry milling memiliki keunggulan pada kesederhanaan prosesnya karena tidak membutuhkan proses tambahan untuk pemisahan material dengan pelarut seperti pada wet milling.
Sedangkan penggilingan metode basah membutuhkan cairan pelarut sebagai media tambahannya.
Pelarut yang biasa digunakan dalam proses wet milling seperti, air, etanol, isopropanol, dan toluene .
Dalam proses tersebut cairan bertindak sebagai pelumas, pendingin, sekaligus media dispersi partikel yang digiling.
Metode wet milling biasanya digunakan untuk menggiling material yang mudah terdegradasi oleh panas, serta ketika hasil akhir yang diinginkan dalam bentuk cairan .
Karbon Karbon merupakan salah satu unsur yang memiliki banyak alotrop penyusun, seperti grafit, graphene, karbon amorf, dan karbon nanotube.
Sifat unik karbon terletak pada kemampuan atomnya untuk membentuk ikatan kovalen yang kuat, sehingga menghasilkan material dengan beragam struktur dan sifat fisik.
Grafit, misalnya, terdiri dari lapisan-lapisan graphene dengan struktur heksagonal yang tersusun rapat membentuk ikatan .
Lapisan ini memiliki ikatan kovalen yang kuat pada bidang dua dimensi sehingga cocok untuk dijadikan material aditif yang meningkatkan performa material lainnya.
Karbon juga memiliki sifat konduktivitas listrik dan termal yang tinggi, kekuatan mekanis yang baik, serta kestabilan kimia, sehingga banyak dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi.
Secara fisik material karbon memiliki tampak hitam pekat dengan sedikit warna mengkilat pada permukaannya, seperti terlihat pada gambar 2 berikut.
Muhammad Ainur Rosiqin, dkk.
| Studi Mikrostuktur Serbuk Nano Karbon.
Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
Desember 2025 : 620-627 Gambar 2.
Karbon Roods Setelah Proses Crushing .
ukumentasi pribadi 2.
Scanning Electron Microscopy (SEM-EDX) Scanning electron Microscopy (SEM) adalah metode yang umum digunakan untuk melihat morfologi atau bentuk spesifik dari sebuah material.
Dengan memanfaatkan prinsip mikroskop electron metode SEM dapat mengamati suatu serbuk yang memiliki ukuran partikel mikron hingga nanometer.
SEM memiliki rentan perbesaran yang beragam mulai dari 10 Ae 3.
000 kali, dan memiliki resolusi yang Kemampuan melihat kedalaman bidang fokus .
epth of fiel.
metode SEM juga sangat baik yaitu berada di rentan 4 Ae 0.
4 mm.
Kombinasi dari perbesaran yang tinggi dan dof yang besar membuat metode SEM memiliki kemampuan untuk mengetahui komposisi dan informasi kristalografi sehingga banyak digunakan untuk keperluan penelitian dan industri.
Dalam penggunaan metode SEM untuk pengamatan serbuk diperlukan persiapan sampel yang baik, agar morfologi yang ditangkap terlihat jelas dan partikel tidak saling bertumpuk (Huang dkk.
, 2.
Secara sederhana prinsip kerja dari SEM yaitu saat permukaan material yang di lapisi terkena elektron akan dipantulkan kembali dengan elektron sekunder ke segala arah.
Selanjutnya detektor akan mendektesi dan menerima pantulan elektron yang selanjutnya ditentukan lokasi berkas elektron dan di analisis.
Hasil scan ini tersinkronisasi dengan tabung sinar katoda dan gambar sampel akan tampak pada area yang di scan.
Tingkat kontras yang tampak pada tabung sinar katoda timbul karena hasil refleksi yang berbeda-beda dari sampel seperti ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3.
Mekanisme Pengujian SEM-EDX .
ukumentasi pribadi 2.
Nilai pengurangan ukuran partikel dalam proses ball milling, juga dapat dipaparkan dari hasil pengujian SEM, dan dapat dimasukkan pada persamaan berikut.
SR =
(A0OeA.
x 100%.
Keterangan :
SR = Persentase reduksi (%) A0 = rata-rata ukuran awal serbuk .
A1 = rata-rata ukuran akhir serbuk .
METODE Alat dan Bahan Mesin ball mill tipe horizontal kapasitas mill jarr 5 liter dengan kemampuan putar antara 50-270 rpm digunakan dalam penelitian ini.
Juga digunakan alat pendukung penelitian seperti: digital tachometer, timbangan analitik, gelas beker, sieve mesh 50 dan mesh 100 serta alat pendukung lainnya.
Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah karbon (C) dengan bentuk struktur awal silinder berdiameter 10 mm dan panjang 300 mm.
Sedangkan jenis bola penghancur yang digunakan untuk proses ball milling material yaitu jenis zirconia balls (ZrO.
yang mempunyai nilai densitas material 6,0-6,06 g/cm3.
Variasi ukuran zirconia balls juga digunakan dalam penelitian kali ini dengan ukuran yaitu mulai 0,8-1 6 mm dan.
Tabel 1.
Sifat dan Karakteristik Material Karbon Raw Karb Muhammad Ainur Rosiqin, dkk.
|Studi Mikrostuktur Serbuk Nano Karbon.
KANDUNGAN MATERIAL KARBON
Karbon
Hidrog Oksigen Nitrog
Sulfur
(C)
en (H) .
cC2 ) (S) Abu
(N)
800-5 % 0-10 % <1 %
<1 %
Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
Desember 2025 : 620-627 Tabel 2.
Sifat Mekanik Zirconia Ball Variasi Ukuran .
SIFAT MEKANIK ZIRCONIA BALL
Massa Massa Asumsi Kekerasan Bahan Jenis Satuan Porositas .
g/mm.
/cm.
Bola .
(%) 3,25 1-5 % Ou1250
Zircon
1-5 %
Ou1250 (ZrO.
1-5 % Ou1250 Prosedur Penelitian Penelitian ini menganalisis faktor hasil ball milling yaitu lama penggilingan dan kecepatan putar.
Sampel serbuk karbon menggunakan parameter terbaik dari 2 faktor ball milling tersebut yang didasarkan lagi pada hasil pengujian Particle Size Analyzer (PSA) pada penelitian sebelumnya oleh Parameter ball milling yang digunakan pada penelitian ini yaitu dengan waktu milling 6 jam dan kecepatan putarnya 140 rpm.
Dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali, sehingga diperoleh 3 satuan Material sebelumnya telah dilakukan preparation dengan metode crushing hingga didapati pada sieve mesh 50 atau berkisar 298 m.
Perbandingan massa material karbon (C) dan massa bola penghancur zirconia yang dipakai adalah 5 : 47, yaitu 25 gram massa karbon (C) dan 235 gram total bola zirconia.
Setiap satuan percobaan akan dilakukan dengan 2 tahapan yaitu dimulai dengan bola penumbuk berdiameter 6 mm dan 10 mm, selanjutnya ditambahkan bola berdiameter 0,8-1 mm.
T6-V140
: Penggilingan total waktu 6 jam dengan kecepatan putar 140 rpm.
karakterisasi dianalisis dengan perbandingan laju grafik menggunakan program Origin Lab.
Metode Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) Pengujian ini dilakukan menggunakan alat SEM tipe Thermo Scientific-Phenom ProX terlihat pada dan dilakukan pada tegangan percepatan 15 Mesin ini mempunyai rentang pembesaran optik elektron 160-350.
000 kali.
Sampel karbon sebelumnya dilakukan preparation dan di lapisi menggunakan material Au untuk memperjelas tangkapan objek yang Untuk dapat melihat bentuk morfologi dari serbuk karbon, pengujian SEM dilakukan dalam rentan perbesaran 5000-50.
000 kali.
Analisis Energy Dispersive X-Ray (EDX) juga dilakukan untuk mengidentifikasi dan menganalisis komposisi unsur dari sampel serbuk yang diamati, sehingga juga dapat menunjukkan kemungkinan adanya partikel pengotor .
Pengujian model SEM diharapkan dapat memberikan gambaran langsung mengenai pengaruh dari proses ball milling dalam menghasilkan karakteristik struktur mikro serbuk karbon grafit.
Gambar 5.
Mesin Uji SEM Thermo Sciencetific (Dokumentasi Pribad.
HASIL DAN PEMBAHASAN Pembahasan dalam penelitian ini dibagi menjadi 2 poin yaitu .
pengaruh parameter proses ball milling terhadap kapasitas hasil penggilingan ball mill, .
karakterisasi serbuk hasil penggilingan material karbon menggunakan pendekatan Scanning Electron Microscopy (SEM-EDX).
Gambar 4.
Ilustrasi momen tumbukan pada horizontal ball mill terhadap material uji.
okumentasi pribadi 2.
Selanjutnya dilakukan pengamatan pada hasil akhir penggilingan karbon (C) dan dilakukan proses fraksinasi/pemisahan dengan sieve mesh 100.
Proses pengulangan pada variabel yang sama akan dicampur agar didapat rata-rata proses penggilingan.
Pendataan hasil penggilingan dilakukan untuk mengetahui kapasitas produksi serbuk sehingga didapat pengaruh variasi waktu terhadap kapasitas produksi mesin ball Selanjutnya uji karakterisasi model Scanning Electron Microscopy (SEM) dilakukan kesampel untuk dianalisis morfologinya.
Hasil akhir Pengaruh Parameter Waktu Terhadap Kapasitas Hasil Penggilingan Serbuk hasil penggilingan dari ball mill kemudian disaring menggunakan sieve mesh 100 untuk memperoleh fraksi serbuk yang dapat ditimbang Secara makroskopis, bola-bola penggiling berdiameter 6 mm dan 10 mm tampak berwarna hitam dengan permukaan yang masih berkilau metalik.
Kondisi ini menunjukkan bahwa serbuk karbon tidak menempel pada permukaan bola maupun dinding tabung, sehingga keduanya dapat dipisahkan dengan mudah, seperti terlihat pada (Gambar .
Muhammad Ainur Rosiqin, dkk.
|Studi Mikrostuktur Serbuk Nano Karbon.
Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
Desember 2025 : 620-627 Gambar 6.
Proses Setelah Ball Milling dengan Mesh Berdasarkan eksperimen ball milling dengan parameter waktu milling 6 jam dan kecepatan putar 140 rpm.
, diperoleh data hasil penggilingan serbuk sebagai berikut.
Tabel 3.
Data Kapasitas Hasil Produksi Serbuk Nomer Percobaan Variasi Bola Berat Produksi .
Rata-rata Hasil .
14,520 0,8-1.
10 mm 13,750 14,045 13,860 Hasil penelitian pada tabel 3.
Menunjukkan bahwa dengan parameter milling dan berat sampel yang sama mempunyai hasil serbuk yang relatif Hasil milling menggunakan mesin ball mill tipe horizontal pada percobaan 1, 2, dan 3 diambil ratarata sehingga didapatkan hasil akhir milling .
Percobaan 1 dengan menghasilkan serbuk dengan berat terbesar yaitu 14,520 gram.
Hal ini dapat diartikan bahwa seberat 58,08 % material karbon grafit berhasil di milling dan telah lolos pada mesh 100.
Hasil produksi sedikit menurun pada percobaan milling ke 2 dan ke 3 namun nilainya tidak terlalu jauh karena memiliki indeks perbedaan yaitu 2,86.
Percobaan ke 2 menghasilkan serbuk sebesar 13,750 dan percobaan 3 menghasilkan 13,860 gram.
Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) Uji karakterisasi model SEM digunakan untuk mengetahui bentuk morfologi dari serbuk karbon setelah dilakukan proses ball milling.
Pada penelitian ini pengujian SEM dilakukan 1x pada variabel terbaik menurut uji PSA.
Sehingga berdasarkan hasil analisis uji PSA didapatkan percobaan W2-6 dengan parameter waktu 6 jam dan kecepatan putar 100 rpm dipilih menjadi sampel untuk dilakukan uji model SEM.
Gambar 7.
Hasil Uji SEM Material Karbon W2-6 .
perbesaran 5000x, dan .
Citra pengujian SEM dilakukan dengan 2 variasi perbesaran yaitu 5000x dan 25.
000x serta dilakukan pada titik lokasi yang berbeda.
Dapat terlihat pada perbesaran 5000x serbuk yang lebih kecil cenderung lebih banyak dibandingkan pada perbesaran 25.
Pada gambar 7.
terlihat masih banyak serbuk karbon yang saling menumpuk sehingga memiliki luas permukaan yang lebih besar dan saling menempel.
Untuk memperjelas kondisi morfologi dan hasil sebaran pada serbuk karbon dapat kita lihat kembali dalam gambar berikut.
Gambar 8.
Citra SEM serbuk nano karbon W2-6 Muhammad Ainur Rosiqin, dkk.
|Studi Mikrostuktur Serbuk Nano Karbon.
Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
Desember 2025 : 620-627 Pada perbesaran SEM citra 5000 hingga 25.
ihat gamba.
terlihat jelas bahwa serbuk memiliki warna yang unik.
Serbuk karbon terlihat memiliki warna transparan dan putih mengkilat.
Hal ini menunjukkan bahwa serbuk telah sampai pada lapisan paling tipisnya.
Serbuk dengan karakteristik tersebut juga mempunyai luas permukaan yang sangat kecil yaitu dalam orde Berdasarkan kriteria serbuk yang didapatkan, proses ball milling dikatakan berhasil untuk melakukan kerja pengelupasan mekanis karena dapat mencapai lapisan paling tipis dari kristal karbon.
pada hasil EDX tidak dijadikan parameter utama dalam pembahasan komposisi material karbon hasil ball Analisis Kandungan Unsur Model EDX Setelah dilakukan analisis morfologi dan ukuran partikel menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), tahap selanjutnya dalam penelitian ini adalah analisis komposisi unsur dari material rod karbon hasil proses ball milling menggunakan metode Energy Disperative X-Ray Spectroscopy (EDX).
Analisis EDX berfungsi sebagai metode pendukung untuk melengkapi hasil SEM, khususnya dalam mengevaluasi unsur pembangun yang terkandung dalam serbuk dan memberikan distribusi mapping unsur-unsur dominan pada permukaan karbon.
Data hasil EDX akan diuraikan pada gambar dan tabel berikut.
Gambar 9.
Hasil Mapping Unsur Titik 1 Serbuk Karbon Pada analisis EDX dititik kedua, ditemukan beberapa unsur baru yang sebelumnya belum muncul pada titik Secara lengkap unsur pembangun dijabarkan pada tabel 9 berikut.
Tabel 5.
Kandungan Unsur Titik 2 Sampel Karbon setelah di milling 6 jam 140 Element Number Element Symbol Element Name Atomic Conc.
Weight Conc.
Carbon
42,83
19,58
Oxygen
26,24
15,98
Manganese 2,43 5,09 Iron
26,13
55,54
Nickel
0,40
0,89
Tabel 4.
Kandungan Unsur Sampel Karbon setelah di milling 6 jam 140 Element Number Element Symbol Element Name Atomic Conc.
Weight Conc.
Carbon
31,26
Oxygen
Manganese 12,58 23,77 Iron
3,12
Zinc
4,35
9,79
Mercury 4,22 29,17 Pada tebel 4.
terlihat material karbon setelah dilakukan proses milling pada waktu 6 jam dengan kecepatan putar 140 rpm memiliki beberapa kandungan unsur seperti C.
Mn.
Fe.
Zn, dan Hg.
Unsur carbon (C) menjadi atom paling dominan dengan jumlah atom 75,7% dan berat 31,2% dari total sampel uji SEM-EDX.
Kandungan oksigen masih belum terlihat pada titik Unsur mangan (M.
memiliki persentase berat 23,77% dilanjut dengan unsur Zn .
,7%) dan Fe .
,9%) sampel EDX.
Kemunculan unsur merkuri (H.
pada hasil EDX tidak secara langsung mengindikasikan keberadaan Hg sebagai unsur penyusun utama material.
Hal ini kemungkinan besar disebabkan oleh artefak EDX atau kontaminasi permukaan kuvet selama preparasi sampel.
Meskipun jumlah atom unsur Hg relatif sedikit, unsur ini memiliki persentase berat .
t%) yang besar karena massa atomnya tinggi dan tergolong logam berat.
Oleh karena itu, keberadaan Hg Analisis EDX pada titik kedua memperlihatkan beberapa unsur pembangun seperti C.
Mn.
Fe, dan Ni.
Atom karbon masih mendominasi berdasarkan persentase jumlah atomnya yaitu 42,83% meskipun persentase beratnya kalah dengan unsur Fe yang termasuk logam berat.
Ditemukan adanya kandungan oksigen (O) dengan persentase atom 26,24% dan jumlah .
t%) 15,98 % berat sampel EDX.
Unsur Mn memiliki persentase berat .
t%) yang konsisten seperti pada titik pertama yaitu 5,09% dari berat sampel.
Unsur nikel (N.
juga muncul pada pengamatan EDX dititik kedua dengan kuantitas kandungan yang sangat kecil, yaitu 0,89 % berat sampel.
Muhammad Ainur Rosiqin, dkk.
|Studi Mikrostuktur Serbuk Nano Karbon.
Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
Desember 2025 : 620-627 Gambar 10.
Hasil Mapping Unsur Titik 1 Serbuk Karbon seta beberapa unsur logam lainnya seperti Manganese (M.
Iron (F.
, dan Zinc (Z.
Mekanisme proses ball milling juga berhasil mereduksi material karbon dengan nilai Size Reduction (SR) yaitu sebesar 89,8 % sehingga parameter kombinasi ini .
jam 140 rp.
layak dijadikan sebagai rekomendasi parameter milling terbaik untuk kominusi material berbasis karbon.
Keberhasilan dalam proses penghalusan atau pengurangan ukuran serbuk karbon Size Reduction (SR) dari ukuran awal hingga ukuran terbesar uji SEM .
dapat dihitung dengan menggunakan rumus .
a0Oeya.
= 89,8 % ya0 x 100% .
Oe.
x 100% Dimana :
= Persentase reduksi (%) = rata-rata ukuran awal serbuk .
= rata-rata ukuran akhir serbuk .
SIMPULAN Dari hasil penelitian yang sudah terlaksana mengenai hasil penggilingan serbuk karbon menggunakan ball mill tipe horizontal melalui variasi parameter waktu operasi terhadap tingkat kehalusan dan morfologi didapatkan Kesimpulan sebagai berikut.
A Temuan penelitian memperlihatkan bahwa perubahan pada parameter waktu milling memberikan dampak terhadap kuantitas serbuk yang dihasilkan serta pola distribusi ukuran A Parameter operasi ball mill terhadap kapasitas produksi serbuk karbon tertinggi, ada pada percobaan pertama dengan kapasitas serbuk yang berhasil lolos mesh 100 yaitu 14,52.
gram atau 48,4% dari sampel awal.
Pada percobaan ke dua dan tiga kuantitasnya sedikit menurun, namun secara keseluruhan memiliki hasil rata-rata serbuk 14,045 gram.
A Kombinasi parameter milling yaitu 6 jam 140 rpm menghasilkan morfologi yang baik.
Hasil uji Scanning Electron Microscopy (SEM) menyimpulkan proses ball milling berhasil mengubah struktur partikel menjadi lebih pipih dan tipis dengan bentuk irregular bersudut.
Analisis software ImageJ dan Origin Lab juga menjelaskan bahwa sampel mempunyai normalitas data yang baik dengan nilai indeks RSquare (R.
yaitu 0,970.
Sedangkan pendekatan model Energy Disperative X-Ray Spectroscopy (EDX) menunjukkan bahwa unsur pembangun serbuk didominasi oleh karbon (C) dengan persentase berat .
t %) yaitu 31,26.
Unsur
oksigen (O) juga muncul dengan nilai wt% 15,98 REFERENSI