Mesin Penyiang Tanaman

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Smith and Wikes (1979) mengemukakan bahwa penyiangan merupakan suatu bentuk pengendalian gulma secara mekanis dengan menggunkan alat untuk mengaduk atau membalik permukaan tanah sampai kedalaman tertentu dengan cara sedemikian rupa, agar gulma yang masih kecil dapat dibinasakan dan pertumbuhan tanaman budidaya dapat ditingkatkan.

Di Indonesia pemberantasan gulma masih banyak dilakukan dengan cara manual yaitu mencabut gulma dengan tangan. Selama masa pertumbuhan padi biasanya dilakukan 2 kali penyiangan yaitu penyiangan pertama pada waktu padi berumur 15 -17 hari dan penyiangan kedua pada waktu padi berumur 50 – 55 hari.

Menurut Sukman (1991), pengendalian gulma dari tanaman padi perlu dilakukan untuk menghindari persaingan antara padi dan gulma dalam mengambil unsur hara, selain itu dengan bersihnya gulma di sekitar tanaman padi maka penyebaran hama penyakit padi sudah dibuat seminimum mungkin atau bahkan terputusnya media penyebar hama penyakit padi. Cara penyiangan mekanis membutuhkan waktu pengerjaan yang relatif lebih cepat dibandingkan dengan cara penyiangan dengan tangan. Penggunaan alat penyiang mekanis berisiko merugikan pertumbuhan tanaman, karena alat tersebut sering menimbulkan kerusakan mekanis pada akar maupun batang tananam padi, terutama kalau jarak tanam padi tidak teratur.

Penyiangan secara mekanis menggunakan peralatan bantu seperti garok dan landak sudah banyak digunakan di beberapa wilayah, hanya saja masih dijumpai kendala kapasitas yang rendah (40 - 50 HOK/ha) serta kejerihan kerja cukup tinggi. Tantangan di masa depan adalah masalah ketersediaan tenaga kerja yang bekerja di bidang pertanian yang memiliki kecenderungan semakin berkurang. Salah satu alternatifnya adalah menggunakan mesin penyiang bermotor. Alat ini mampu mengurangi waktu kerja dan jumlah tenaga kerja.

Penyiangan padi merupakan salah satu kegiatan dalam budidaya tanaman padi sawah yang berpengaruh mentukan produksi hasil pertanian. Mesin penyiang bermotor merupakan salah satu alternative cara penyiangan disamping cara-cara penyiangan yang lain (dicabut langsung dengan tangan, dengan alat landak dll). Mesin penyiang padi sawah bermotor model JP-02, merupakan prototype yang dirancang sedemikian rupa sehingga mampu digunakan untuk kegiatan penyiangan padi sawah sampai dengan umur 40 hari (Joko, 2006).

Tantangan di masa depan adalah masalah ketersediaan tenaga kerja yang bekerja di bidang pertanian yang memiliki kecenderungan semakin berkurang. Salah satu alternatifnya adalah menggunakan mesin penyiang bermotor. Alat ini mampu mengurangi waktu kerja dan jumlah tenaga kerja. Kepemilikan mesin ini dapat diusahakan dengan berbagai cara, salah satunya dengan pembelian lewat kelompok dan nantinya diusahakan atau digunakan bersama lewat sistem usaha jasa (Desrial, 2009).

Kekurangan tenaga kerja di sektor pertanian saat ini menjadi masalah yang menghambat produktifitas hasil pertanian. Keadaan ini disebabkan karena kesempatan kerja diluar sektor pertanian cukup luas, lebih menarik serta menawarkan pendapatan yang lebih baik dan profesi sebagai petani masih mengandung pandangan yang kurang baik bagi masyarakat. Dengan kurangnya tenaga kerja di sektor pertanian, secara tidak langsung mengakibatkan mahalnya upah kerja yang harus dibayar oleh petani. Masalah ini sudah ditanggulangi oleh pemerintah dengan penerapan mekanisasi pertanian.Salah satu penggunaan alat mekanisasi pertanian yang tidak kalah pentingnya adalah pada saat penyiangan padi sawah.

1.2.Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dapat diambil dari mesin penyiang gulma ini adalah sebagai berikut

1.        Apa itu defenisi mesin penyiang ?

2.        Apa saja jenis dari mesin penyiang ?

3.        Bagaimana cara pengoperasian dan perawatan mesin penyiang ?

4.        Bagaimana persyaratan kondisi lahan sawah dan tanaman padi sawah terhadap mesin penyiang ?

5.        Apa saja keunggulan dan kelemahan dari mesin penyiang ?

1.3  Tujuan Penulisan

            Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.        Agar mahasiswa dapat mengetahui defenisi dari mesin penyiang

2.        Agar mahasiswa dapat mengetahui persyaratan kondisi lahan sawah dan tanaman padi sawah terhadap mesin penyiang

3.        Untuk mempelajari cara pengoperasian dan perawatan mesin penyiang

4.        Untuk mengetahui jenis-jenis dari mesin penyiang

5.        Dan untuk bisa mengetahi keunggulan dan kelemahan dari mesin penyiang

 BAB II

PEMBAHASAN

1.        Defenisi Mesin Penyiang

Penyiangan merupakan suatu kegiatan mencabut gulma yang berada di sela-sela tanaman pertanian dan segaligus berfungsi untuk menggemburkan tanah. Gulma adalah tumbuhan yang kehadirannya tidak diinginkan pada lahan pertanian, karena menurunkan hasil yang bisa dicapai oleh tanaman produksi. Penyiang bertujuan untuk membersihkan tanaman yang sakit, mengurangi persaingan penyerapan hara, mengurangi hambatan produksi anakan, dan mengurangi persaingan penetrasi sinar matahari. Tanaman yang ditumbuhkan harus mendapatkan semua nutrisi dan air yang diberikan oleh Petani agar mampu menghasilkan secara optimal.

Penyiangan biasanya dilakukan secara mekanis, yakni dengan membongkar gulma dengan menggunakan cangkul atau brujul (alat untuk melubangi tanah, berbentuk seperti garu, ditarik oleh ternak). Penyiangan dengan menggunakan cangkul pada umumnya lebih baik karena dengan cara ini penyiangan dapat dilakukan dengan teliti meskipun hasilnya sedikit dan memakan banyak waktu. Sebaliknya penyiangan dengan menggunakan brujul lebih cepat, tetapi hasilnya kurang baik karena tanaman sering rusak terinjak-injak oleh ternak yang menarik brujul. Kalau gulma yang tumbuh sangat banyak, perlu dilakukan penyiangan ketiga yakni saat Kedelai berumur 60 hari. Penyiangan tidak boleh dilakukan waktu Kedelai sedang berbunga karena akan mengakibatkan bunga rontok (Yulianti, 2004).

Sedangkan mesin penyiang merupakan mesin yang digunakan untuk mencabut gulma sekaligus menggemburkan tanaman di lahan pertanian sekaligus untuk mengurangi upah kerja petani dan efisiensi waktu untuk mencabut gulma dengan cara manual. Mesin ini sangat menguntungkan untuk kegiatan pertanian.

Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (BBPMP Serpong) pada tahun 2004 sebagai lambaga riset dibawah Badan Litbang Departemen Pertanian telah dan terus melakukan riset dan rekayasa untuk mewujudkan mesin penyiang padisawah mekanis bermotor. Cara kerja dan mekanisme penyiangan menggunakan mesin ini sepintas mirip alat landak putar yang didorong oleh operator, hanya saja bedanya piringan putarnya berbentuk segi 6 untuk lahan yang dangkal berukuran diamater 35 cm dan berbentuk segi 8 berdiameter 45 untuk tanah yang dalam. Tenaga putar didapatkan darisebuah motor bakar berukuran 2 HP hasil modifikasi motor dari mesin potong rumput gendong.

Komponen penyiang tipe bajak dua sayap adalah kerangka besi yang dapat dipasang knock down. Dengan system knock down tersebut, waktu yang diperlukan untuk membongkar mesin berkisar 25 menit, sedangkan untuk merakit kembali mesin penyiang tipe bajak dua sayap berkisar 35 menit. Jumlah tenaga kerja yang diperlukan untuk membongkar dan merakit kembali alat ini adalah dengan menggunakan dua orang operator ( Setyadi, 2004).

Penyiangan yang dilakukan memiliki beberapa fungsi, yaitu:

•   Membersihkan gulma sehingga tidak terjadi persaingan akan kebutuhan metabolisme tanaman.

•   Memasok udara ke dalam tanah sehingga terjadi aerasi yang baik.

•   Memotong akar tanaman. dengan terpotongnya akar tanaman akan memacu partumbuhan cabang cabang akar yang lebih banyak dengan banyaknya akar maka pertumbuhan tanaman akan lebih bagus.

2.      Jenis-Jenis Mesin Penyiang

Berdasarkan jenis lahan power weeder padi dapat dibedakan menjadi dua:

 a.       Power Weeder Roda Satu

Mesin penyiang ini hanya dapat  dioperasikan untuk penyiangan gulma pada lahan yang tergenang air sekitar 5 cm dan berlumpur dengan kedalaman lapisan maksimum 25 cm (diukur dengan cara orang berdiri di lumpur). untuk jarak  tanam 20–25 cm dengan baris yang lurus dengan kedalaman air sekitar 5-10 cm sehingga mesin dapat berjalan tanpa didorong.

             b.       Power Weeder Roda Dua

Mesin jenis ini dapat dioprasikan untuk pencabut rumput liar pada tanah kering dan juga cocok untuk lahan basah dengan menggunakan mesin  bertenaga 8.3 Hp kekuatan mesin diteruskan ke roda tanah melalui v puli pita-mesin. Mesin pencabut rumput liar berputar terdiri dari tiga baris piringan berjajar dengan 6 jumlah pisau yang lentur berlawanan arah sebagai alternatif pada setiap piringan. Pisau ini bila berputar mengaktifkan pemotong dan menggemburkan tanah.

3.      Bagian-Bagian Mesin Penyiang

            Berikut ini adalah komponen dari mesin penyiang beserta fungsi kerjanya masing-masing.

   1.  Stang kemudi : berfungsi untuk mengatur arah jalannya mesin penyiang hubungan kerjanya dengan tuas gas yang mengatur tingginya gas.

  2. Tuas gas : berfungsi untuk mengatur gas hubungan kerjanya dengan stang kemudi untuk mengatur jalan mesin penyiang .

    3. Tangki bahan bakar berfungsi untuk menyimpan bahan bakar agar selalu tersedia kalau dalam pemakaiannya. Hubungan kerjanya dengan komponen yang di transper agar menjadi bahan bakar agar mesin dapat di fungsikan.

   4. Mesin pengerak berfungsi untuk menberi daya kepada komponen-komponen yang ada agar menpermudah pengerjaan dalam penyiangan gulma.

     5. Pelindung weeder berfungsi untuk melingdungi petani agar terhindar dari resiko bahaya.

     6. Rangka berfungsi untuk tempat untuk memasang dari suatu system.

     7. Ekor peluncur berfungsi untuk menahan saat mesin penyiang selesai di gunakan.

     8. Cakar  penyiang  merupakan eksekutor dalam mesin ini, cakar terdiri dari roda yang terbuat dari plat besi, dan cakar sendiri dibuat dari bahan paku baja yang dibengkokkan di ujungnya. Untuk membuat roda diperlukan plat besi yang dibentuk menggunakan pahat.

4.      Cara Pengoperasian dan Perawatan Mesin Penyiang

 A.  Cara Pengoperasian Mesin Traktor

Adapun cara pengoperasian mesin penyiang antara lain sebagai berikut :
1. Menghidupkan engine
     ·      Tuangkan bahan bakar ke dalam tangki
     ·      Gunakan bensin campur dengan perbandingan
     ·      Bensin : oli samping (2T) = 25 : 1

 ·      Putar tuas/ kran bahan bakar pada posisi open seperti terlihat pada gambar berikut.

 ·      Tarik tuas gas sedikit sebelum melakukan start ( menarik tali start)

 ·    Tarik tali starter, jangan lakukan tareikan sampai maksimum/penuh, apabila sekali tarikan belum hidup lakukan tarikan lagi.

·      Apabila engine masih sulit hidup putar tuas choke ke posisi close

·      Setelah engine hidup kembalikan lagi tuas gas ke posisi netral.

1.    Mematikan engine

·      Kembalikan tuas gas pada posisi netral atau idel

·      Tekan tombol “STOP” sampai engine mati

·      Putar tuas/ kran bahan bakar pada posisi “close”

2.    Pengoperasian di lahan

·      Tempatkanlah unit power weeder pada tengah-tengah alur tanaman padi ( cakar kiri dan kanan berada pada ruang kosong diantara alur tanaman padi).

·      Engine distart dan setelah hidup kembalikan posisi tuas gas ke idel (gas posisi rendah ), pada posisi ini putaran dari engine tidakditeruskan ke poros utama dan otomatis cakar penyiang tidak berputar, hal ini dikarenakan pada engine terdapat kopling system sentrifugal, putaran dari engine akan diteruskan bila rpm engine cukup tinggi.

·      Dengan posisi operator dibelakang mesin penyiang sambil memegang kedua stang, mulai atur posisi gas menjadi tinggi sampai cakar penyiang berputar.

·      Apabila kondisi Lumpur cukup dalam dan piringan cakar penyiang terbenam naikkan posisi cakar penyiang, dengan cara menekan stang kebawah ( kaki pengapung sebagai bidang tumpu).

·      Dengan menekan stang kebawah dan kakai pengapung sebagai bidang tumpu adakalanya mengakibatkan cakar berputar ditempat, karena kaki pengapung terbenam kedalam lumpur, bila hal ini terjadi angkatlah stang sampai mesin penyiang dapat berjalan ke depan.

·      Mekanisme pengoperasian mesin penyiang padi sawah , sehingga dapat berjalan ke depan adalah terjadinya slip pada piringan cakar penyiang ( slip berkisar 50 – 60 %), slip inilah yang mengakibatkan Lumpur padi sawah teraduk dan diharapkan gulma yang tumbuh diantara alur tanaman akan tercabut dan tergulung.

·      Pada saat pengoperasian di lapang operator yang sudah terbiasa dan terlatih akan memeliki perkiraan (feeling) kapan saatnya stang harus diangkat dan ditekan sehingga mesin penyaing dapat melaju ke depan dengan kecepatan sesuai dengan kecepatan jalan operator di lahan ( 2 –2,5 km/jam)

·      Setelah sampai pada ujung lahan, gas dikecilkan sehingga engine tetap hidup tetapi cakar penyiang diam, untuk berpindah alur unit mesin penyiang dapat diangkat .

·      Untuk mengangkat mesin penyaing ini cukup dilakukan satu orang ( berat 19 kg), tangan sebelah memegang pipa rangka dan tangan

·      sebelah memegang pegangan gear box.

·      Setelah mesin terpindahkan ke alur berikutnya ulangi lagi proses menjalankan mesin penyiang seperti diatas.

     B.  Cara Perawatan Mesin Penyiangan

          Adapun cara perawatan dari mesin traktor adalah sebagai berikut :

         1.    Perawatan harian

·      Lakukan pengecekan dan pengencangan masing-masing komponen

·      Bersihkan saringan udara karburator, dengan cara mencuci memakai minyak tanah dan setelah itu celuplah saringan tersebut pada oli mesin.

·      Periksalah minyak pelumas pada gear box, apabila kurang tambahkan dengan minyak pelumas SAE 90/140 sebanyak 0,3 liter

2.    Perawatan 50 jam

·      Pembersihan dan penyetelan busi

·      Setelah pembersihan kotoran karbon pada gas elektroda, atur kerenggangan elektroda antara 0,6 sampai 0,7 mm

·      Bersihkan filter bahan bakar , lepaskan filter bahan bakar dan cucilah dengan minyak tanah. Jika sudah terlalu kotor gantilah dengan yang baru dan juga bersihkan tangki bahan bakar.

5.    Persyaratan Kondisi Lahan Sawah dan Tanaman

1. Persyaratan lahan

·      Lahan harus berupa lahan sawah dengan tanaman padi sawah

·      Lahan diusahakan tergenang air pada saat disiang (ketinggian genangan  ± 5 cm).

·      Lahan berlumpur dengan kedalaman maximum 20 cm ( kedalaman kaki operator   terbenam ke dalam lumpur)

2. Persyaratan tanaman

·      Tanaman padi sawah berumur antara 15 hari sampai dengan 40 hari

·      Tanaman ditanam dengan yang teratur, jarak antara baris 20 cm ( mesin penyiang bermotor tipe JP- 02/20 hanya dapat dipakai untuk menyiang tanaman dengan jarak tanam 20 cm) ,

·      Jarak tanaman didalam baris juga dibuat seragam 20 cm, apabila diinginkan dilakukan penyiangan dengan mesin penyiang pada arah memotong baris tanam.

·      Jarak tanaman didalam baris boleh dibuat tidak seragam atau dibuat lebih rapat, namun penyiangan dengan mesin pada pada arah memotong baris tanaman tidak dapat dilakukan.

6.      Keunggulan dan Kelemahan Mesin Penyiang

      A.    Keunggulan Mesin Penyiang Gulma Padi

            Adapun keunggulan dari penyiangan gulma padi secara mekanis antara lain :

           ·      Berat alat termasuk mesin adalah 21 kg, tergolong ringan, mudah dioperasionalkan oleh 1(satu) orang operator.

            ·      Meningkatkan kapasitas kerja penyiangan, dibandingkan dengan penyiangan cara manual 50 – 80 jam per hektar, mesin penyiang (power weeder) mempunyai kapasitas kerja 15 – 27 jam per hektar.

            ·      Mengurangi kejerihan kerja, dan mampu menekan ongkos kerja penyiangan

       B.     Kelemahan Mesin Penyiang Gulma Padi

              Dari beberapa keunggulan yang dimiliki mesin penyian gulma padi ini, mesin ini juga      memiliki kelemahan, antara lain :

   ·      penyiangan secara mekanis menggunakan Power weeder hanya dilakukan dalam satu arah saja.

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

Adapun kesimpulan dan saran yang dapat diambil dari makalah ini adalah :

1.      Penyiangan merupakan suatu kegiatan mencabut gulma yang berada di sela-sela tanaman pertanian dan segaligus berfungsi untuk menggemburkan tanah

2.      Gulma adalah tumbuhan yang kehadirannya tidak diinginkan pada lahan pertanian, karena menurunkan hasil yang bisa dicapai oleh tanaman produksi.

3.      Sedangkan mesin penyiang merupakan mesin yang digunakan untuk mencabut gulma sekaligus menggemburkan tanaman di lahan pertanian sekaligus untuk mengurangi upah kerja petani dan efisiensi waktu untuk mencabut gulma dengan cara manual

4.      Berdasarkan jenis lahan power weeder padi dapat dibedakan menjadi dua yaitu
Power weeder untuk padi lahan basah atau berlumpur, dan Power weeder padi untuk lahan kering.

DAFTAR PUSTAKA

Sukman, Y., dan Yakup. 1991. Gulma dan Teknik Pengendaliannya. PT.Raja Grafindo Persada. Jakarta

Pitoyo Joko, 2006. Mesin Penyiang Gulma Padi Sawah Bermotor. Sinar Tani. Banten.Handaka.2001. Inovasi Alat dan Mesin Pertanian.Prosiding Ekspose dan Seminar Inovasi Alat dan Mesin Pertanian untuk Agribisnis.Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Jakarta.

Smit, H. P. and Wikes, L. H. 1979.Farm Machinery and Equipment.Agricultural Machinery.Farm Equipment. Tata Mc. Graw-Hill

Desrial, W.S. dan P. Bangun.2009. Pengendalian Gulma pada Tanaman Kedelai. Dalam Soatmadja, S. Ismunadji, Yuswandi(Penyunting). 1985. Pusat Penelitian dan PEngembangna Tanaman Pangan. Bdan Penelitian dan Pengembangan Pertanian

BBPMP Serpong.2004.  Riset dan Rekayasa untuk Mewujudkan Mesin Penyiang Padi Sawah Mekanis Bermotor. Lambaga Riset dibawah Badan Litbang Departemen Pertanian

Setyadi, S. 2004. Uji Kinerja Teknis dan Ekonomis Cultivator Roda Satu “YANMAR PSC 4B” pada Operasi Penyiangn Kedelai.Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian. Universitas Brawijaya. Malang.

Yulianti.2004. Riset Mengenai Mekanisme Penyiangan Gulma Padi di Lahan Kering dan Basah.Jurusan Teknik Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian. Universitas Brawijaya. Malang.

Industri Keramik

I. PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Pemakaian benda-benda keramik sudah dimulai sejak 10.000 tahun yang lalu. Hasil penggalian barang kuno di Mesir, terdapat keramik yang dibuat 5000 tahun sebelum Masehi, dan penggunaan bata merah sudah sejak 3000 tahun sebelum Masehi. Perkembangan keramik di Eropa dimulai pada masa kejayaan Romawi Yunanai, dan mulai berkembang pesat pada abad 18. Keramik yang terkenal berasal dari Tiongkok sejak 2600 tahun sebelum Masehi. Keramik dari daerah ini terkenal di seluruh dunia karena terbuat dari sejenis tanah putih yang dapat dibakar porselen. Tanah ini disebut dengan tanah Kaolin. Untuk di Indonesia, perkembangan industri keramik berjalan lambat. Bata merah sudah digunakan sejak jaman Majapahit dan Sriwijaya. Sampai awal abad 20, industri keramik yang dominan di Indonesia adalah industri bata dan genteng, ubin merah, alat-alat sanitair dan pipa tanah. Sedangkan pada bidang keramik halus adalah grabah alat rumah tangga, pot atau vas bunga, isolator listrik tegangan rendah dan bata tahan api bata samot. Untuk keramik teknik, Indonesia masih mengimpor dari Negara lain, terutama dari Amerika misalnya untuk isolator listrik tegangan menengah dan tinggi, keramik listrik lainnya serta bata tahan api. Kesulitan yang dihadapi bagi perkembangan keramik halus dan keramik teknik di Indonesia adalah belum adanya industri pengolahan bahan baku dari alam yang dijadikan bahan mentah siap pakai.

Keramik diperkirakan sudah tua umutnya,sebagaimana halnya sejarah keramik diberbagai belahan dunia, seperti China, Jepang, Mesir, Yunani, Korea, Thailand, Peru, Filipina, Vietnam dan lain sebagainya. Dimana keterampilan membuat keramik muncul dan tumbuh secara alami, ada yang tumbuh dalam waktu yang bersamaan tanpa adanya pengaruh hubungan kebudayaan satu dengan lainnya. Kepandaian membuat keramik dapat dikatakan setua manusia semenjak mengenal api dan dapat memanfaatkannya. Penemuan teknik membuat keramik atau pengetahuan mengenai sifat tanah liat yang mengeras setelah dibakar, diperoleh secara tidak sengaja oleh orang primitif pada zaman pra-sejarah. Mayer menyatakan bahawa kebanyakan seni primitif dibuat dari kayu, batu dan tanah liat yang diciptakan untuk beberapa tujuan relegi atau tujuan praktis (Mayer, 1969)

B.    Tujuan Penulisan

            Mengetahui dan memahami kerami, jenis keramik, sifat keramik dan proses pembuatan keramik.

II. PEMBAHASAN

A.   Pengertian

Keramik berasal dari bahasa Yunani Keramos yang berarti peruk atau belanga yang terbuat dari tanah (Astuti, 1997)  maka yang disebut dengan produk keramik adalah mencakup macam-macam produk yang dibuat melalui proses pembakaran. Adapun juga definisi keramik dari standar ISO adalah lempengan tipis yang dibuat dari lempungan/ tanah liat dan atau material anorganik lain, biasanya digunakan untuk melapisi dinding dan lantai, pada umumnya dibentuk dengan cara ekstruksi (A) atau dipress/ditekan (B) pada suhu ruang, tetapi dapat juga dibentuk dengan  proses lain (C), kemudian dikeringkan dena sesudah itu dibakar pada suhu yang cukup untuk memperoleh sifat-sifat yang diinginkan, ubin dapat diglasir (GL) atau tanpa glasir (UGL), tidak mudah terbakar dan tidak dipengaruhi cahaya.

Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. Umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air. Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Secara umum struktur keramik sangat rumit dengan sedikit elektron-elektron bebas. Kurangnya beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahan keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi konduktor panas yang jelek. Disamping itu keramik mempunyai sifat rapuh, keras, dan kaku. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatan tariknya.

B.    Bahan Pembuatan Keramik

Pada dasarnya bahan dasar keramik antara lain :

1.     Tanah Liat (lempung)

Tanah liat (lempung) sebagai bahan pokok untuk pembuatan keramik, merupakan salah satu bahan yang kegunaannya sangat menguntungkan bagi manusia karena bahannya yang mudah didapat dan pemakaian hasilnya yang sangat luas. Kira-kira 70% atau 80% dari kulit bumi terdiri dari batuan merupakan sumber tanah liat. Tanah liat banyak ditemukan di areal pertanian terutama persawahan. Dilihat dari sudut ilmu kimia, tanah liat termasuk hidrosilikat alumina dan dalam keadaan murni mempunyai rumus: Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O  dengan perbandingan berat dari unsur-unsurnya: Oksida Silinium(SiO₂) 47%, Oksida Aluminium (Al₂O₃) 39%, dan Air (H₂O) 14% (Gatot, 2003 dalam Abdullah, 2005).

Tanah liat memiliki sifat-sifat yang khas yaitu bila dalam keadaan basah mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan kering akan menjadi keras, sedangkan bila dibakar akan menjadi padat dan kuat. Pada umumnya, masyarakat memanfaatkan tanah liat (lempung) sebagai bahan baku pembuatan bata dan gerabah.

2.     Kuarsa (SiO₂ )

Kuarsa (mineral silika) adalah salah satu komponen utama dalam pembentukan keramik dan banyak terdapat di permukaan bumi (sekitar 60%). Bentuk umum fasa kristal kuarsa adalah tridimit, quartz dan kristobalit, tergantung pada temperaturnya. Jenis kristal silika yang ada di alam adalah kuarsa, sedangkan tridimit dan kristobalit jarang dijumpai. Kuarsa memiliki keplastisan rendah dan titik lebur tinggi sekitar 1728°C, tetapi hasil pembakarannya kuat dan keras. Bahan baku kuarsa dapat diperoleh dari batuan atau pasir kuarsa dengan kandungan silika tinggi.

3.      Feldspar

Feldspar adalah suatu kelompok mineral yang berasal dari batu karang yang ditumbuk dan dapat memberikan sampai 25 % flux (pelebur) pada badan keramik. Bila keramik dibakar, feldspar akan meleleh (melebur) dan membentuk leburan gelas yang menyebabkan partikel tanah dan bahan lainnya melekat satu sama lain. Pada saat membeku, bahan ini memberikan kekuatan pada badan keramik. Feldspar tidak larut dalam air, mengandung alumina, silika dan flux yang digunakan untuk membuat gelasir suhu tinggi. Feldspar pada saat ini nerupakan group mineral dengan jumlah mineral yang paling besar di kerak bumi, membentuk sekitar 60% batuan terrestrial (Indiani, 2009). Kebanyakan feldspar yang tersedia berupa sodium feldspar, potassium feldspar dan feldspar campuran. Feldspar kebanyakan digunakan pada aplikasi-aplikasi industri yang membutuhkan kandungan feldspar yang berupa alumina dan alkali.

C.   Sifat-Sifat Keramik

Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi di mana bahan diperoleh. sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya, coba jatuhkan piring yang terbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam, pasti keramik mudah pecah, walaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan campuran sintering antara keramik dengan logam. sifat lainya adalah tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik engineering seperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000 C. kekuatan tekan tinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang. Secara umum sifat keramik meliputi

1.  Keras, kuat, tetapi bersifat getas atau mudah pecah.

2.  Tahan terhadap korosi.

3.  Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah.

4.  Sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor.

5.  Dapat bersifat magnetik dan non magnetik.

D.    Jenis Keramik

Pada prinsipnya keramik terbagi menjadi dua, yaitu:

1.    Keramik tradisional

Keramik tradisional yaitu keramik yang dibuat dengan menggunakan bahan alam, seperti kuarsa, kaolin, dll. Yang termasuk keramik ini adalah: barang pecah belah (dinnerware), keperluan rumah tangga (tile, bricks), dan untuk industri (refractory)

2.    Keramik halus

Fine ceramics (keramik modern atau biasa disebut keramik teknik, advanced ceramic, engineering ceramic, techical ceramic) adalah keramik yang dibuat dengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam, seperti: oksida logam (Al2O3, ZrO2, MgO,dll). Penggunaannya: elemen pemanas, semikonduktor, komponen turbin, dan pada bidang medis. (Joelianingsih, 2004)

Sedangkan jenis keramik berdasarkan kepadatan dibagi menjadi empat, yaitu:

1.    Gerabah (Earthenware)

Dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000°C. Keramik jenis ini struktur dan teksturnya sangat rapuh, kasar dan masih berpori. Agar supaya kedap air, gerabah kasar harus dilapisi glasir, semen atau bahan pelapis lainnya. Gerabah termasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu (stoneware) atau porselin. Bata, genteng, paso, pot, anglo, kendi, gentong dan sebagainya termasuk keramik jenis gerabah. Genteng telah banyak dibuat berglasir dengan warna yang menarik sehingga menambah kekuatannya.

2.    Keramik Batu (Stoneware)

Dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200°-1300°C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu. Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah.

3.    Porselin (Porcelain)

Adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Oleh karena badan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya, porselin dipijar sampai suhu 1350°C atau 1400°C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500°C. Porselin yang tampaknya tipis dan rapuh sebenarnya mempunyai kekuatan karena struktur dan teksturnya rapat serta keras seperti gelas. Oleh karena keramik ini dibakar pada suhu tinggi maka dalam bodi porselin terjadi penggelasan atau vitrifikasi. Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, disamping mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan dan kelembutan khas porselin. Juga bahannya sangat peka dan cemerlang terhadap warna-warna glasir.

4.    Keramik Baru (New Ceramic)

Keramik yang secara teknis, diproses untuk keperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil, listrik, konstruksi, komputer, cerobong pesawat, kristal optik, keramik metal, keramik multi lapis, keramik multi fungsi, komposit keramik, silikon, bioceramic, dan keramik magnit. Sifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya.

E.  Proses Pembuatan Keramik

Membuat keramik memerlukan teknik-teknik yang khusus dan unik. Hal ini berkaitan dengan sifat tanah liat yang plastis dimana diperlukan ketrampilan tertentu dalam pengolahan maupun penanganannya. Membuat keramik berbeda dengan membuat kerajinan kayu, logam, maupun yang lainnya. Proses membuat keramik adalah rangkaian proses yang panjang yang didalamnya terdapat tahapan-tahapan kritis. Kritis, karena tahapan ini paling beresiko terhadap kegagalan. Tahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya. Proses awal yang dikerjakan dengan baik, akan menghasilkan produk yang baik juga. Demikian sebaliknya, kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga.

Tahap-tahap membuat keramik

1.       Pengolahan bahan

Tujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai. Pengolahan bahan dilakukan dengan cara manual. Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir, penyaringan, pencampuran, pengadukan (mixing), dan pengurangan kadar air. Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill. Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam. Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh. Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 – 100 mesh.

a.       Pencampuran dan pengadukan

Bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogen/seragam. Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixer.

b.      Pengurangan kadar air

Dilakukan pada proses basah, dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan, yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis. Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress.

c.       Tahap terakhir adalah pengulian. Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak. Massa badan keramik yang telah diuli, disimpan dalam wadah tertutup, kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal.

 2.   Pembentukan

Dalam tahap ini, produk keramik dibentuk menggunakan bantuan cetakan/mold yang terbuat dari gipsum.. Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat slip/lumpur.

                3.   Pengeringan

Setelah keramik selesai dibentuk, maka tahap selanjutnya adalah pengeringan. Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik. Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting: (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan, menguap, sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti; (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut; dan (3) air yang terserap pada permukaan partikel hilang. Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retak/cracking. Proses yang terlalu cepat akan mengakibatkan keretakkan dikarenakan hilangnya air secara tiba-tiba tanpa diimbangi penataan partikel tanah liat secara sempurna, yang mengakibatkan penyusutan mendadak.Cara yang dilakukan untuk menghindari pengeringan yang terlalu cepat, pada tahap awal benda keramik diangin-anginkan pada suhu kamar. Setelah tidak terjadi penyusutan, pengeringan dilakukan dengan mesin pengering.

             4.  Pembakaran

                 Pembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat, keras, dan kuat. Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungku/furnace suhu tinggi. Ada beberapa parameter yang mempengaruhi hasil pembakaran: suhu sintering/matang, atmosfer tungku dan tentu saja mineral yang terlibat. Pada pembakaran dikenal istilah Pembakaran biscuit. Pembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik. Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 – 1000oC. Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat, keras, kedap air.

III. PENUTUP

       A. Kesimpulan

1.    Keramik adalah lempengan tipis yang dibuat dari lempungan/ tanah liat dan atau material anorganik lain, biasanya digunakan untuk melapisi dinding dan lantai.

2.    Bahan pembuatan keramik adalah tanah liat, kuarsa, feldsper

3.    Jenis keramik ada dua, yaitu Keramik tradisional dan keramik halus. Sedangkan menurut kepadatan ada empat, yaitu gerabah, keramik batu, porselen, keramik baru

4. Keramik memiliki sifat Keras, kuat, tetapi bersifat getas atau mudah pecah. Tahan terhadap korosi. Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah. Sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor. Dapat bersifat magnetik dan non magnetik.

5.  Proses pembentukan bahan keramik antara lain, yaitu pengolahan bahan, pembentukan, pengeringan, dan pembakaran.