OPTIMASI PERSEN BINDER, BEBAN KOMPAKSI, DAN SUHU SINTERING DALAM PEMBUATAN   BATU BATA TINGGI ALUMINA  MENGGUNAKAN APLIKASI RSM (RESPONSE SURFACE METHODOLOGY)

Erika Arum Dianawati; Phichiato Sirait; Aditya Wibawa; Husaini; Putu Teta Prihartini Aryanti

doi:10.30556/jtmb.Vol20.No1.2024.1522

Penulis

Erika Arum Dianawati Badan Riset dan Inovasi Nasional
Phichiato Sirait Pusat Riset Sumber Daya Geologi, Badan Riset dan Inovasi Nasional
Aditya Wibawa Pusat Riset Sumber Daya Geologi, Badan Riset dan Inovasi Nasional
Husaini Balai Besar Pengujian Mineral dan Batubara
Putu Teta Prihartini Aryanti Fakultas Teknik Kimia, Universitas Jenderal Achmad Yani

DOI:

https://doi.org/10.30556/jtmb.Vol20.No1.2024.1522

Kata Kunci:

batu bata tinggi alumina, optimalisasi, design expert, response surface methodology

Abstrak

PT Indonesia Chemical Alumina (ICA) adalah perusahaan penghasil Chemical Grade Alumina (CGA) sebanyak 300.000 ton per tahun. Dari jumlah tersebut, terdapat rata-rata 15.000 ton yang tidak memenuhi spesifikasi pasar setiap tahunnya. Alumina yang tidak memenuhi spek ini hanya ditumpuk oleh PT ICA dan memakan tempat, sehingga merugikan perusahaan secara ekonomi karena harus menyediakan tempat penampungan. Padahal, alumina tersebut mempunyai kandungan Al₂O₃ yang masih sangat tinggi dan berbentuk fasa alpha atau α-Al₂O₃ yang merupakan fasa paling stabil pada temperatur tertinggi, sehingga dapat diolah menjadi bahan bermanfaat dan mempunyai nilai tambah tinggi seperti batu bata tinggi alumina melalui kompaksi dan sintering. Kondisi proses seperti persen binder, beban saat kompaksi dan suhu sintering sangat berpengaruh pada kualitas batu bata tinggi alumina yang dihasilkan. Tujuan dari penelitian ini adalah mengoptimasi kondisi proses pembuatan batu bata tinggi alumina dengan mengidentifikasi hubungan antara variabel input dan respon yang diukur serta mengembangkan model prediksi variasi percobaan yang akan digunakan dalam mengoptimalisasi kondisi proses pembuatan batu bata tinggi alumina. Program Design Expert 7.0® dengan Response Surface Methodology (RSM) Box-Behnken Design digunakan untuk meneliti dan memilih kondisi proses dari kombinasi tingkat faktor yang menghasilkan respon yang optimal. Berdasarkan RSM Box-Behnken Design diketahui bahwa efek utama dari persen binder, beban kompaksi dan suhu sintering merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap nilai respon batu bata tinggi alumina. Nilai respon optimal batu bata tinggi alumina yaitu kuat uji tekan 8,2229 MPa, dengan kondisi proses persen binder 3%, beban kompaksi 10 ton dan suhu sintering 1600ºC.

Referensi

Aditiya, H.B. dan Theofany, H.C. (2021) “Formulasi dan analisa desain eksperimen sebagai studi pendahuluan dalam optimisasi produksi bioetanol dari biji durian,” SINERGI POLMED: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 2(2), hal. 45–53. Tersedia pada: https://doi.org/10.51510/sinergipolmed.v2i2.24.

Agustian, J., Hermida, L. dan Rustamaji, H. (2021) “Penguasaan perangkat design expert dalam R&D produksi untuk keterampilan mengoptimasi operator proses PT. Tunas Baru Lampung (TBK) Bandar Lampung,” Abdimas Singkerru, 1(2), hal. 124–133.

Anggono, J., Wibisono, G., Tjitro, S. dan Wiyono, D.E. (2008) Penyusutan dan densifikasi keramik alumina: Perbandingan antara hasil proses slip casting dengan reaction bonding. Surabaya: Universitas Kristen Petra.

Anihouvi, V.B., Saalia, F., Sakyi-Dawson, E. dan Ayernor, G.S. (2011) “Response surface methodology for optimizing the fermentation conditions during the processing of cassava fish (Pseudotolithus sp) into Lanhouin,” International Journal of Engineering Science and Technology, 3(9), hal. 7085–7095.

Aydar, A.Y. (2018) “Utilization of Response Surface Methodology in Optimization of Extraction of Plant Materials,” in V. Silva (ed.) Statistical Approaches With Emphasis on Design of Experiments Applied to Chemical Processes. InTech, hal. 180. Tersedia pada: https://doi.org/10.5772/intechopen.73690.

Braimah, M.N., Anozie, A.N. dan Odejobi, O.J. (2016) “Utilization of response surface methodology (RSM) in the optimization of crude oil refinery process, New Port-Hardcourt Refinery, Nigeria,” Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology, 3(3), hal. 4361–4369.

Faadhilah, A. (2019) Optimasi microwave assisted extraction terhadap senyawa bioaktif antioksidan dari sarang semut Papua (Myrmecodia pendans) dengan variasi konsentrasi etanol, suhu dan lama ekstraksi. Universitas Brawijaya.

Iriawan, N. dan Astuti, S.P. (2006) Mengolah data statistik dengan mudah menggunakan Minitab 14. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Jha, A.K. dan Sit, N. (2021) “Comparison of response surface methodology (RSM) and artificial neural network (ANN) modelling for supercritical fluid extraction of phytochemicals from Terminalia chebula pulp and optimization using RSM coupled with desirability function (DF) and genetic,” Industrial Crops and Products, 170, hal. 113769. Tersedia pada: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.113769.

Mauritio, P. (2023) Optimasi proses torefaksi menggunakan response surface methodology (RSM) untuk meningkatkan karakteristik pelet kaliandra. Universitas Lampung.

Mawardani, P. (2014) Pengaruh kemurnian bahan baku alumina terhadap temperatur sintering dan karakteristik keramik alumina. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.

Montgomery, D.C. (2001) Design and analysis of experimental. New York: John Wiley and Sons.

Prabudi, M., Nurtama, B. dan Purnomo, E.H. (2018) “Aplikasi response surface methodology (RSM) dengan historical data pada optimasi proses produksi burger,” Jurnal Mutu Pangan, 5(2), hal. 109–115.

Pradana, N.D., Saraswati, R. dan Deviyanti, I.G.. S. (2022) “Optimasi output produksi kakao bubuk pada bagian mixing dengan menggunakan response surface methogology – Box Behnken design di PT. X,” Jurnal Riset Teknik, 1(3), hal. 1–12. Tersedia pada: https://doi.org/10.54980/jer.v1i3.177.

Qodim, A., Setyorini, D., Panjaitan, R., Variana, Y. dan Ansori (2023) “Optimasi ekstraksi minyak biji alpukat dengan pelarut n-hexana,” JURNAL TEKNOLOGI KIMIA MINERAL, 2(1), hal. 53–59. Tersedia pada: https://doi.org/10.61844/jtkm.v2i1.452.

Raharjo, J., Rahayu, S. dan Mustika, T. (2015) “Pengaruh tingkat kemurnian bahan baku alumina terhadap temperatur sintering dan karakteristik keramik alumina,” in Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia. Yogyakarta: Universitas Pembangunan “Veteran” Yogyakarta, hal. B14(1-7).

Sadik, C., Amrani, I.-E. El dan Albizane, A. (2014) “Processing and characterization of alumina–mullite ceramics,” Journal of Asian Ceramic Societies, 2(4), hal. 310–316. Tersedia pada: https://doi.org/10.1016/j.jascer.2014.07.006.

Sari, A.L. dan Rusiyanto, R. (2019) “Pengaruh thermal shock resistence dan komposisi bahan refraktori terhadap kekuatan impact dan struktur makro,” Jurnal Dinamika Vokasional Teknik Mesin, 4(2), hal. 105–110. Tersedia pada: https://doi.org/10.21831/dinamika.v4i2.27392.

Susanto, V.C., Adianto, H. dan Rikardo, C. (2018) “Penentuan faktor dan level faktor proses keramik tableware untuk mengurangi cacat pinhole menggunakan response surface methodology,” in M.K. Herliansyah, N.A. Masruroh, S.R. Sulistyo, dan T. Wijayanto (ed.) Seminar Nasional Teknik Industri Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta: Departemen Teknik Mesin dan Industri FT UGM, hal. M–17.