Pengaruh Variasi Konsentrasi Massa Natrium Silikat terhadap Transparansi dan Konduktivitas Termal Silika Aerogel Berbahan Dasar Natrium Silikat dengan Metode Ambient Pressure Drying sebagai Thermal Insulator

Abstract

Natrium silikat merupakan salah satu bahan baku yang murah dan aman untuk pembuatan silika aerogel karena mengandung silika sebanyak 86,4% massa. Silika aerogel adalah bahan padat ringan yang memiliki nilai densitas yang rendah serta memiliki ciri unik yaitu transparansi optik yang tinggi dan konduktivitas termal yang rendah. Proses sintesis silika aerogel pada penelitian ini diawali dengan proses aktivasi resin dengan HCL kemudian dilanjutkan dengan pelarutan natrium silkat. Resin yang sudah aktiv akan menarik ion Na+ pada larutan natrium silikat sehingga menghasilkan larutan asam silikat, proses ini disebut dengan cationic exchange. Setelah penambahan katalis basa, hydrogel akan terbentuk dan dilanjutkan dengan proses solvent exchange untuk menarik partikel air dalam pori nya dan menukarnya dengan pelarut organik n-hexane. Sebelum memasuki tahap drying, hydrogel akan dimodifikasi permukaannya menggunakan silylating agent trimethylchlorosilane (TMCS) untuk memperkuat struktur pori dan mencegah keretakan saat proses pengeringan berlangsung. Pengeringan dilakukan sebanyak 2 tahap yaitu pada suhu 600C dan 1000C masing-masing selama 2 jam. Silika aerogel yang diperoleh akan dilakukan pengujian densitas, Spectrophotometer V-750 dan Termogravimetri Analisis (TGA). Yield silika aerogel yang didapatkan melalui variasi konsentrasi massa 4%, 6%, 8% berturut-turut ialah 3,06%, 36,11% dan 23,72%. Dari ketiga variasi konsentrasi massa natrium silikat yang digunakan, konsentrasi 8% menghasilkan densitas terendah yaitu 0,5793 g/cm3. Transparansi konsentrasi massa 6% yang dilihat dari panjang gelombang cahaya tampak mencapai 13,8% transmitansi. Silika aerogel konsentrasi massa 6% memiliki nilai konduktivitas termal dan stabilitas termal terbaik.