Pengaruh Konsentrasi HCl terhadap Mikrostruktur dan Sifat Kemagnetan Nanopartikel Fe3O4 yang Disintesis dari Pasir Besi Pantai Glagah Kulonprogo

Authors

  • Pinaka Elda Swastika Jurusan Pendidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta
  • Farida Hardheyanti Jurusan Pendidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta
  • Rita Prasetyowati Jurusan Pendidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta
  • Ariswan Ariswan Jurusan Pendidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta
  • Warsono Warsono Jurusan Pendidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta

DOI:

https://doi.org/10.21831/jsd.v10i1.39141

Keywords:

Fe3O4, HCl, kopresipitasi, pasir besi

Abstract

Nanopartikel Fe3O4 yang berasal dari pasir besi pantai Glagah Kulon Progo telah berhasil disintesis menggunakan metode kopresipitasi dengan berbagai variasi konsentrasi HCl (10%, 15%, 25% dan 37%). Pengaruh konsentrasi HCl terhadap mikrostruktur dan sifat kemagnetan dari Fe3O4 dilihat dengan menggunakan XRD, SEM & EDX serta VSM. Hasil XRD menunjukkan bahwa Fe3O4 yang dihasilkan memiliki struktur kristal kubik invers spinel. Semakin besar konsentrasi HCl, semakin baik derajat kristalinitasnya. Hasil SEM & EDX untuk sampel Fe3O4 dengan konsentrasi HCl 37% menunjukkan ukuran butir (grain) yang hampir sama serta tingkat kemurnian sampel Fe3O4 yang dihasilkan sebesar 100% (Fe 72,42% dan O 27,58%). Hasil VSM menunjukkan Fe3O4 hasil sintesis memiliki sifat superparamagnetik serta bersifat soft magnetic. Nanopartikel Fe3O4 dengan konsentrasi HCl 25% memiliki Hc, Mr dan Mmax masing-masing sebesar 0,0215 T, 11,60 emu/gr dan 36,51 emu/gr. Sedangkan Nanopartikel Fe3O4 dengan konsentrasi HCl 37% memiliki Hc dan Mr yang lebih kecil yaitu masing-masing sebesar 0,0017 T dan 10,83 emu/gr serta Mmax yang lebih besar yaitu 36,82 emu/gr.

References

Swastika, P. E., Antarnusa, G., Suharyadi, E., Kato, T., & Iwata, S. (2018). Biomolecule detection using wheatstone bridge giant magnetoresistance (GMR) sensors based on CoFeB spin-valve thin film. Journal of Physics: Conference Series, 1011(1), 012060.

Yang, C., Wu, J., & Hou, Y. (2011). Fe3O4 nanostructures: synthesis, growth mechanism, properties and applications. Chemical Communications, 47(18), 5130-5141.

Valenzuela, R. (2012). Novel applications of ferrites. Physics Research International, 2012.

Li, J., Li, D., Zhang, S., Cui, H., & Wang, C. (2011). Analysis of the factors affecting the magnetic characteristics of nano-Fe3O4 particles. Chinese Science Bulletin, 56(8), 803-810.

Mascolo, M. C., Pei, Y., & Ring, T. A. (2013). Room temperature co-precipitation synthesis of magnetite nanoparticles in a large pH window with different bases. Materials, 6(12), 5549-5567.

Dehsari, H. S., Ribeiro, A. H., Ersí¶z, B., Tremel, W., Jakob, G., & Asadi, K. (2017). Effect of precursor concentration on size evolution of iron oxide nanoparticles. CrystEngComm, 19(44), 6694-6702.

Lu, A. H., Salabas, E. E., & Schí¼th, F. (2007). Magnetic nanoparticles: Synthesis, protection, functionalization, and application. Angewandte Chemie International Edition, 46(8), 1222-1244.

Thakur, A., Kumar, P., Thakur, P., Rana, K., Chevalier, A., Mattei, J. L., & Queffelec, P. (2016). Enhancement of magnetic properties of Ni0. 5Zn0. 5Fe2O4 nanoparticles prepared by the co-precipitation method. Ceramics International, 42(9), 10664-10670.

Malega, F., Indrayana, I. P., & Suharyadi, E. (2018). Synthesis and characterization of the microstructure and functional group bond of fe3o4 nanoparticles from natural iron sand in Tobelo North Halmahera. Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-Biruni, 7(2), 13-22.

Hefdea, A., & Rohmawati, L. (2020). Sintesis Fe3O4 dari pasir mineral Tulungagung menggunakan metode kopresipitasi. Inovasi Fisika Indonesia, 9(2), 1-4.

Prasetyowati, R. (2019). Sintesis dan karakterisasi nanopartikel Fe3O4 berbasis pasir besi dari Pantai Glagah Kulon Progo di Yogyakarta dengan metode kopresipitasi, Laporan Research Group FMIPA UNY.

Tartaj, P., del Puerto Morales, M., Veintemillas-Verdaguer, S., González-Carreño, T., & Serna, C. J. (2003). The preparation of magnetic nanoparticles for applications in biomedicine. Journal of physics D: Applied physics, 36(13), 182-186.

Gao, M., Li, W., Dong, J., Zhang, Z., & Yang, B. (2011). Synthesis and characterization of superparamagnetic Fe3O4@ SiO2 core-shell composite nanoparticles. World Journal of Condensed Matter Physics, 1(2), 49-54.

Chen, L., Liu, W., Chen, J., Yang, X., Liu, J., Fu, X., & Wu, M. (2011). Facile shape and size-controlled growth of uniform magnetite and hematite nanocrystals with tunable properties. Science China Chemistry, 54(6), 923-929.

Ahn, Y., Choi, E. J., & Kim, E. H. (2003). Superparamagnetic relaxation in cobalt ferrite nanoparticles synthesized from hydroxide carbonate precursors. Reviews on Advanced Materials Science, 5(1), 477-480.

Mathew, D. S., & Juang, R. S. (2007). An overview of the structure and magnetism of spinel ferrite nanoparticles and their synthesis in microemulsions. Chemical Engineering Journal, 129(1-3), 51-65.

Downloads

Published

2021-05-11

How to Cite

[1]
Elda Swastika, P. et al. 2021. Pengaruh Konsentrasi HCl terhadap Mikrostruktur dan Sifat Kemagnetan Nanopartikel Fe3O4 yang Disintesis dari Pasir Besi Pantai Glagah Kulonprogo. Jurnal Sains Dasar. 10, 1 (May 2021), 24–29. DOI:https://doi.org/10.21831/jsd.v10i1.39141.

Issue

Vol. 10 No. 1 (2021): April 2021

Section

Articles

License

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

 

  1. Copyright of the published articles will be hold by the authors.

  2. Publisher of JSD is Universitas Negeri Yogyakarta

  3. The copyright follows Creative Commons Attribution–ShareAlike License (CC BY SA): This license allows to Share "” copy and redistribute the material in any medium or format, Adapt "” remix, transform, and build upon the material, for any purpose, even commercially.

 
 Creative Commons License