Perpustakaan Digital ITB

Silikon (Si) merupakan salah satu logam yang banyak digunakan dalam pembuatan sel surya dan semikonduktor untuk komponen elektronik. Silikon di dunia diproduksi dengan bahan baku berbasis silika (SiO2), pada umumnya berupa kuarsit dengan menggunakan reduktor berbasis karbon atau biasa disebut dengan reduksi karbotermik menggunakan tanur listrik. Cadangan pasir silika di Indonesia sangat banyak, diprediksi berada pada angka 23 milyar ton pada tahun 2020. Penggunaan pasir silika sebagai bahan baku silikon diharapkan dapat membantu produksi silikon di Indonesia. Dalam penelitian ini, ekstraksi silikon dari pasir silika dipelajari dengan reduksi karbotermik menggunakan serbuk grafit, kokas, dan arang batok kelapa sebagai reduktornya. Serangkaian percobaan ekstraksi silikon dari pasir silika dilakukan untuk mempelajari pengaruh variasi reduktor karbon berupa serbuh grafit, kokas serta arang batok kelapa dan pengaruh pembriketan terhadap produk logam silikon. Percobaan diawali dengan karakterisasi sampel pasir silika dengan menggunakan X-ray fluorescence dan karakterisasi reduktor kokas dan arang batok kelapa dengan analisis proksimat. Percobaan dilakukan menggunakan 50 gram pasir silika dengan variasi reduktor serbuk grafit, kokas, dan arang batok kelapa dan nisbah mol C:SiO2 sebesar 1,8:1. Masing-masing reduktor digunakan dalam percobaan sebanyak dua kali dengan sekali percobaan tanpa pembriketan dan sekali percobaan dilakukan pembriketan dengan waktu pemanasan dalam tanur listrik arus searah selama 10 menit. Hasil percobaan dilakukan analisis SEM-EDS dan X-ray diffraction. Hasil analisis dibandingkan dengan hasil analisis SEM-EDS kokas, serbuk FeSi, dan batang SiC. Hasil analisis XRD menunjukkan puncak dari Si, SiO2, SiC, dan C pada semua percobaan. Percobaan dengan menggunakan reduktor kokas yang dilakukan pembriketan memberikan hasil terbaik dengan kadar Si dalam logam sebesar 97,82%. Hasil percobaan dengan briket campuran pasir silika dengan arang batok kelapa menghasilkan kadar Si sebesar 34,11% dengan fasa utama berupa SiC, hasil percobaan dengan briket campuran pasir silika dengan grafit menghasilkan kadar Si sebesar 27,07% dengan fasa utama berupa SiO2 dan SiC. Hasil percobaan dengan reduktor kokas tanpa dilakukannya pembriketan menunjukkan kadar SiO2 yang masih tinggi dilihat dari kadar oksigen sebesar 44,93%, kadar karbon 18,28%, dan kadar Si 36,7%. Hasil percobaan dengan reduktor arang batok kelapa tanpa pembriketan menunjukkan fasa SiC dan SiO2 sebagai fasa utama dilihat dari kadar karbon sebesar 41,86%, kadar oksigen 17,96%, dan kadar Si 34,83%. Campuran pasir silika dengan serbuk grafit tanpa pembriketan membentuk SiC sebagai fasa utamanya dilihat dari kadar karbon sebesar 48,083%, kadar oksigen 1,027%, dan kadar Si 50,893%.