makalah xrd

20
BAB I PENDAHULUAN A. LAT AR BELAKANG Sinar-X ditemukan pertama kali oleh Wilhelm Conrad Rontgen pada tahun 1895. Karena asalnya tidak diketahui waktu itu maka diseut sinar-X. Sinar-X digunakan untuk tu!uan pemeriksaan yang tidak merusak pada m aterial maupun manusia. Selain itu" sinar-X !uga digunakan untuk menghasilkan pola di#raksi tertentu yang dapat digunakan dalam analisis kualitati# dan kuantitati# material. Sinar-X merupakan radiasi elektromagnetik yang memiliki energi tinggi sekitar $%% e& sampai 1 'e& . Sinar-X dihasilkan oleh interaksi antara erkas elektron eksternal dengan elektron pada kulit atom. Spektrum sinar-X memilki  pan!ang gelomang 1%-5 ( 1% nm" er #rekuensi 1%1) -1%$ % *+ dan memiliki energi 1%, -1% e&. da eragai !enis teknik yang dikemangkan untuk analisa sampel" salah satu satunya teknik yang menggunakan sinar-X. /eknik yang menggunakan sinar-X antara lain X-Ray Ab sorption (XRA)" X-Ray Fluor escence(XR F) dan X-  Ray Diffraction(XRD) . 0amun" pemahasan akan di#okuskan pada teknik  XRD. an!ang gelomang sinar-X memiliki orde yang sama dengan !arak antar atom sehingga dapat digunakan seagai sumer di#raksi kristal. Ketika suatu material dikenai sinar-X" maka intensitas sinar yang ditransmisikan leih rendah dari intensitas sinar datang. *al ini diseakan adanya penyerapan oleh material dan !uga penghamuran oleh atom-atom dalam material terseut. 2erkas sinar-X yang dihamurkan terseut ada yang saling menghilangkan karena #asanya  ereda dan ada !uga yang saling men guatkan karena #asan ya sama. 2erkas si nar- X yang saling menguatkan itulah yang diseut seagai erkas di#raksi. *ukum 2ragg merupakan perumusan matematika tentang persyaratan yang harus dipenuhi agar erkas sinar-X yang dihamurkan terseut merupakan erkas di#raksi. Sinar-X dihasilkan dari tumukan antara elektron ke3epatan tinggi dengan logam target. 4ari prinsip dasar ini" maka diuatlah eragai !enis alat yang meman#aatkan  prinsip dari *ukum 2ra gg ini. Salah satu !en is alat yang menerapka n prinsip 1

Upload: pitt-arifiyanti

Post on 07-Jan-2016

588 views

Category:

Documents


112 download

DESCRIPTION

xrd

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 1/20

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Sinar-X ditemukan pertama kali oleh Wilhelm Conrad Rontgen pada tahun

1895. Karena asalnya tidak diketahui waktu itu maka diseut sinar-X. Sinar-X

digunakan untuk tu!uan pemeriksaan yang tidak merusak pada material maupun

manusia. Selain itu" sinar-X !uga digunakan untuk menghasilkan pola di#raksi

tertentu yang dapat digunakan dalam analisis kualitati# dan kuantitati# material.

Sinar-X merupakan radiasi elektromagnetik yang memiliki energi tinggisekitar $%% e& sampai 1 'e&. Sinar-X dihasilkan oleh interaksi antara erkas

elektron eksternal dengan elektron pada kulit atom. Spektrum sinar-X memilki

 pan!ang gelomang 1%-5 ( 1% nm" er#rekuensi 1%1) -1%$% *+ dan memiliki

energi 1%, -1% e&.

da eragai !enis teknik yang dikemangkan untuk analisa sampel" salah

satu satunya teknik yang menggunakan sinar-X. /eknik yang menggunakan

sinar-X antara lain X-Ray Absorption (XRA)" X-Ray Fluorescence(XRF) dan X-

 Ray Diffraction(XRD). 0amun" pemahasan akan di#okuskan pada teknik XRD.

an!ang gelomang sinar-X memiliki orde yang sama dengan !arak antar

atom sehingga dapat digunakan seagai sumer di#raksi kristal. Ketika suatu

material dikenai sinar-X" maka intensitas sinar yang ditransmisikan leih rendah

dari intensitas sinar datang. *al ini diseakan adanya penyerapan oleh material

dan !uga penghamuran oleh atom-atom dalam material terseut. 2erkas sinar-X

yang dihamurkan terseut ada yang saling menghilangkan karena #asanya

 ereda dan ada !uga yang saling menguatkan karena #asanya sama. 2erkas sinar-

X yang saling menguatkan itulah yang diseut seagai erkas di#raksi. *ukum

2ragg merupakan perumusan matematika tentang persyaratan yang harus

dipenuhi agar erkas sinar-X yang dihamurkan terseut merupakan erkas

di#raksi. Sinar-X dihasilkan dari tumukan antara elektron ke3epatan tinggi

dengan logam target.

4ari prinsip dasar ini" maka diuatlah eragai !enis alat yang meman#aatkan

 prinsip dari *ukum 2ragg ini. Salah satu !enis alat yang menerapkan prinsip

1

Page 2: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 2/20

terseut adalah X-Ray Diffractometer . ada makalah ini akan di!elaskan

mengenai pengertian X-Ray Diffraction 4i#raksi Sinar-X6" komponen-

komponen yang terdapat pada X-Ray Diffractometer " prinsip ker!a X-Ray

 Diffractometer " man#aat serta keleihan dan kekurangan X-Ray Diffractometer .

B. RUMUSAN MASALAH

1. pa pengertian X-Ray Diffraction (XRD)7$. pa sa!a komponen-komponen yang terdapat pada X-Ray Diffractometer 7,. 2agaimana prinsip ker!a X-Ray Diffractometer 7. pa man#aat yang diperoleh dari X-Ray Diffractometer 7

5. pa keleihan dan kekurangan X-Ray Diffraction7

C. TUJUAN

1. 'en!elaskan pengertian X-Ray Diffraction (XRD).

$. 'en!elaskan komponen-komponen yang terdapat pada X-Ray

 Diffractometer .,. 'en!elaskan prinsip ker!a X-Ray Diffractometer .. 'en!elaskan man#aat yang diperoleh dari X-Ray Diffractometer .5. 'en!elaskan keleihan dan kekurangan X-Ray Diffraction.

$

Page 3: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 3/20

BAB II

PEMBAHASAN

A.  X-Ray Diffraction (XRD)

 XRD  merupakan teknik yang digunakan untuk mengidenti#ikasi

#asa kristalin dalam material dengan 3ara menentukan parameter struktur 

kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel. Karakterisasi menggunakan

metode di#raksi merupakan metode analisa yang penting untuk 

menganalisa suatu Kristal Smallman dan 2ishop" 19996. 

 XRD dapat memerikan data kualitati# dan semi kuantitati# pada

 padatan atau sampel.  XRD  digunakan untuk eerapa hal yaitu 16

 pengukuran !arak rata-rata antara lapisan atau aris atom $6 penentuan

kristal tunggal ,6 penentuan struktur kristal dari material yang tidak 

diketahui dan 6 mengukur entuk" ukuran" dan tegangan dalam dari

kristal ke3il

Kristal terentuk dari komposisi atom-atom" ion-ion atau molekul-

molekul +at padat yang memiliki susunan erulang dan !arak yang teratur

dalam tiga dimensi. ada huungan lokal yang teratur" suatu kristal harus

memiliki rentang yang pan!ang pada koordinasi atom-atom atau ion dalam

 pola tiga dimensi sehingga menghasilkan rentang yang pan!ang seagai

karakteristik dari entuk kristal terseut.

4itin!au dari struktur atom penyusunnya" ahan padat diedakan

men!adi tiga yaitu kristal tunggal monocrystal 6" polikristal  polycrystal 6"

dan amorf Smallman" $%%%: 1,6. ada kristal tunggal" atom atau

 penyusunnya mempunyai struktur tetap karena atom-atom atau molekul-

molekul penyusunnya tersusun se3ara teratur dalam pola tiga dimensi dan

 pola-pola ini erulang se3ara periodik dalam rentang yang pan!ang tak

 erhingga. olikristal dapat dide#inisikan seagai kumpulan dari kristal-

kristal tunggal yang memiliki ukuran sangat ke3il dan saling menumpuk

,

Page 4: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 4/20

yang mementuk enda padat. Struktur amorf menyerupai pola hampir

sama dengan kristal" akan tetapi pola susunan atom-atom" ion-ion atau

molekul-molekul yang dimiliki tidak teratur dengan !angka yang pendek.

mor# terentuk karena proses pendinginan yang terlalu 3epat sehingga

atom-atom tidak dapat dengan tepat menempati lokasi kisinya. 2ahan

seperti gelas" nonkristalin ataupun ;itrus yaitu memiliki struktur yang

identik dengan amorf . Susunan dua-dimensional simetris dari dua !enis

atom yang ereda antara kristal dan amorf ditun!ukan pada <amar 1.

Susunan khas atom-atom dalam kristal diseut struktur kristal.

Struktur kristal diangun oleh sel satuan unit cell 6 yang merupakan

sekumpulan atom yang tersusun se3ara khusus" se3ara periodik erulang

dalam tiga dimensi dalam suatu kisi kristal crystal lattice6. <eometri

kristal dalam ruang dimensi tiga yang merupakan karakteristik kristal

memiliki pola yang ereda-eda. Suatu kristal yang terdiri dari !utaan

atom dapat dinyatakan dengan ukuran" entuk" dan susunan sel satuan

yang erulang dengan pola pengulangan yang men!adi 3iri khas dari suatu

kristal.

Page 5: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 5/20

Sumu-sumu a, b, dan c adalah sumu-sumu yang dikaitkan dengan

 parameter kisi kristal. =ntuk >" ?" dan @ merupakan sudut antara sumu-

sumu re#erensi kristal. 'enurut anggapan 2ra;ais 1886" erdasarkan

kisi idang dan kisi ruang kristal mempunyai 1 kisi dan erdasarkan

 perandingan sumu-sumu kristal dan huungan sudut satu dengan sudut

yang lain" kristal dikelompokkan men!adi ) sistem kristal seperti yang

dapat dilihat pada /ael 1.

5

Page 6: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 6/20

Page 7: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 7/20

4alam sistem tiga dimensi" kisi kristal akan mementuk pasangan

 idang-idang se!a!ar dan er!arak sama yang diseut idang-idang kisi.

2idang-idang kisi inilah yang akan menentukan arah permukaan dari

suatu kristal. rah suatu idang dapat dinyatakan dengan parameter

numeriknya. Andeks 'iller merupakan harga keaikan dari parameter

numerik yang dinyatakan dengan simol h k l 6. ada <amar " se3ara

umum perpotongan idang dengan sumu dinyatakan dengan 2a, 2b, dan

3c sehingga parameter numeriknya adalah $" $" , dan indeks 'iller dari

 idang di awah adalah: hkl 6 B h : k : l B : : 1D,. hkl 6 B 1D$ 1D, 6

atau , , $6.ada <amar " se3ara umum perpotongan idang dengan sumu

dinyatakan dengan 2a, 2b, dan 3c sehingga parameter numeriknya adalah

$" $" , dan indeks 'iller dari idang di awah adalah:

)

Page 8: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 8/20

2erikut ini merupakan !arak antar idang-idang kristal hkl6 :

Cullity"$%%16

8

Page 9: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 9/20

Suatu kristal memiliki susunan atom yang tersusun se3ara teratur 

dan erulang" memiliki !arak antar atom yang ordenya sama dengan

 pan!ang gelomang sinar-X. kiatnya" ila seerkas sinar-X ditemakkan

 pada suatu material kristalin maka sinar terseut akan menghasilkan pola

di#raksi khas. ola di#raksi yang dihasilkan sesuai dengan susunan atom

 pada kristal terseut.

2erkas sinar-E yang dihasilkan oleh seuah sumer dapat terdiri

atas dua !enis spektrum" yaitu spetrum kontinyu dan spektrum diskrit.

Spektrum kontinyu dan spektrum diskrit masing-masing sering !uga

diseut polikromatik dan monokromatik. Spektrum kontinyu sinar-E

timul akiat adanya pengereman elektron-elektron yang erenergi kinetik 

tinggi oleh anoda. ada saat ter!adi pengereman terseut" seagian dari

energi kinetiknya diuah men!adi sinar-E. roses pengereman ini dapat

 erlangsung aik se3ara tia-tia ataupun se3ara perlahan-lahan" sehingga

energi sinar-E yang dihasilkannya akan memiliki rentang energi yang

sangat lear. Fika elektron-elektron terseut direm se3ara tia-tia" makaseluruh energi kinetiknya akan diuah seketika men!adi energi sinar-E dan

energi panas yang numpuk pada anoda.

Gnergi sinar-E ini merupakan energi tertinggi tertinggi yang dapat

dihasilkan oleh seuah sumer sinar-E. tau dengan kata lain pan!ang

gelomang sinar-E ini merupakan pan!ang gelomang terpendek Hmin6

yang dapat dihasilkan oleh seuah sumer. /etapi !ika elektron-elektron itu

direm se3ara perlahan" maka energi kinetiknya akan diuah se3ara perlahan pula men!adi energi sinar-E dan energi panas" sehingga sinar-E

yang dihasilkannya akan erenergi yang er;ariasi sesuai dengan esarnya

energi kinetik yang diuahnya. Sinar-E ini akan memiliki pan!ang

gelomang energi6 yang ereda" sehingga karena itulah sinar-E ini sering

diseut sinar-E polikromatik. Sinar-E yang dihasilkan oleh adanya

 pengereman elektron aik se3ara tia-tia atau pun se3ara perlahan sering

diseut sinar-x bremsstra!"n# . Spektrum sinar-E remsstrahlung ini

9

Page 10: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 10/20

dapat dilihat pada <amar 5 yang menun!ukan spektrum sinar-E

 remstrahlung untuk eerapa harga tegangan tinggi yang digunakan.

<amar 5. Spektrum sinar-E remstrahlung untuk tegangan tinggi

 eerapa harga tegangan tinggi &,I &$I &1.

2erdasarkan <amar 5 terseut dapat disimpulkan ahwa semakin

 esar tegangan tinggi yang digunakan maka semakin ke3il harga Hmin

yang dihasilkan. 0ilai Hmin ini se3ara matematik dapat ditentukan seagai

 erikut. Fika elektron yang erenergi kinetik tinggi itu direm se3ara tia-

tia oleh anoda maka seluruh energi kinetiknya akan se3ara tia-tia pula

diuah men!adi energi sinar-E tertinggi h#maE6 dan energi panas J6. Fadi

 !ika energi kinetik elektron yang ergerak di dalam medan listrik yang

ditimulkan oleh tegangan tinggi dinyatakan oleh e&" maka:

e& B h#maE J. atau

e& B h3DHmin J" sehingga

Hmin B e& - J6Dh3"

dimana h adalah konstanta lan3k" 3 adalah 3epat ramat 3ahaya" e adalah

muatan listrik elektron" dan & adalah nilai tegangan tinggi yang

digunakan. 4alam prakteknya" spektrum remstrahlung ini !arang

digunakan untuk kegiatan eksperimen dan ahkan sering dihindari karena

ia memiliki pan!ang gelomang yang erma3am-ma3am. osisi pun3ak

spektrum remsstrahlung terletak pada atau pada karena GmaE eranding

teralik dengan Hmin. =ntuk menghidari penumpukan panas J6 pada

anoda" setiap sumer sinar-E yang erdaya esar iasanya selalu

1%

Page 11: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 11/20

dilengkapi dengan aliran air dingin untuk memuang panas J6 yang

timul.

Sinar-E yang leih erman#aat dan sering digunakan dalam setiap

kegiatan eksperimen khususnya pada XRD adalah sinar-E monokromatik

dan sering diseut sinar-E karakteristik. Sinar-E monokromatik sinar-E

karakteristik6 ini timul akiat adanya proses transisi

eksitasi elektron di dalam anoda. Sinar-E ini timul se3ara tumpang tindih

dengan spektrum remstrahlung. 4isamping pan!ang gelomangnya yang

monokromatik" inensitas sinar-E monokromatik ini !auh leih esar dari

 pada intensitas sinar-E remstrahlung.

'enurut pendekatan 2ragg" kristal dapat dipandang terdiri atas

 idang-idang datar kisi kristal6. Fika sinar-X ditemakkan pada

tumpukan idang datar terseut" maka eerapa akan didi#raksikan oleh

 idang terseut dengan sudut di#raksi yang sama dengan sudut datangnya"

seperti yang diilustrasikan dalam <amar " sedangkan sisanya akan

diteruskan menemus idang.

<amar . 4i#raksi sinar-X erdasarkan hukum 2ragg

11

Page 12: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 12/20

enggunaan  XRD  untuk mempela!ari kisi kristal adalah

 erdasarkan persamaan 2ragg erikut ini:

dimana H adalah pan!ang gelomang sinar-X yang digunakan" d adalah

 !arak antara dua idang kisi" L adalah sudut antara sinar datang dengan

 idang normal" dan n adalah ilangan ulat yang diseut seagai orde

di#raksi. ersamaan 2ragg terseut digunakan untuk menentukan

 parameter sel kristal. Sedangkan untuk menentukan struktur kristal denganmenggunakan metode komputasi kristalogra#ik" data intensitas digunakan

untuk menentukan posisi-posisi atomnya.

B.  X-Ray Diffractometer $an %&m'&nen-%&m'&nenn(a

 X-Ray Diffractometer  merupakan instrumen yang digunakan untuk

mengidenti#ikasi material kristalit maupun non-kristalit. X-Ray

 Diffractometer  terdiri dari tiga agian utama" yaitu taung sinar-X sumer 

monokromatis6" tempat oyek yang diteliti chamber 6" dan detektor sinar-

X yang dapat dilihat pada <amar ).

1$

Page 13: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 13/20

<amar ). Komponen-Komponen yang terdapat pada X-Ray

 Diffractometer  http:DDup.persian-eEpert.3om6.

Skema dasar dari X-Ray Diffractometer  terdiri dari seuah sumer

radiasi monokromatik dan detektor sinar-X yang diletakkan pada keliling

lingkaran. 4etektor terletak erseelahan dengan taung sinar-X dan dapat

digerakkan dengan arah L dari nilai %-9%o. 4etektor sinar-X dapat ergerak 

sepan!ang keliling lingkaran yang memiliki tanda seagai ukuran esar

sudut. usat lingkarannya erupa tempat spesimen chamber 6. Seuah3elah pemen3ar i!er"ent slits6 ditempatkan di antara sumer sinar-X

dengan spesimen" dan seuah 3elah pengumpul recei!in" slits6

ditempatkan spesimen dan detektor. Celah pengumpul ini dapat mematasi

radiasi yang terhamur ukan yang terdi#raksi6" mengurangi derau latar

back"roun noise6 dan memuat arah radiasi men!adi se!a!ar. 4etektor

dan tempat spesimen se3ara mekanis diuat erpasangan dengan

goniometer. <oniometer merupakan alat untuk mengukur sudut atau

1,

Page 14: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 14/20

memuat suatu oyek dalam hal ini adalah detektor6 erotasi dalam posisi

sudut yang tepat. 4alam set X-Ray Diffractometer " rotasi detektor melalui

sudut seesar $L ter!adi ersamaan dengan rotasi spesimen seesar L"

dengan perandingan tetap $:1.

Sinar-X dihasilkan di suatu taung sinar katode dengan pemanasan

kawat pi!ar untuk menghasilkan elektron-elektron" kemudian elektron-

elektron terseut diper3epat terhadap suatu target dengan memerikan

suatu ;oltase" dan menemak target dengan elektron. Ketika elektron-

elektron mempunyai energi yang 3ukup untuk mengeluarkan elektron-

elektron dalam target" karakteristik spektrum sinar-X dihasilkan. lat

untuk menghasilkan sinar-X harus terdiri dari eerapa komponen utama"

yaitu :

a.  Sumer elektron katoda6

 .  /egangan tinggi untuk memper3epat elektron

3.  Mogam target anoda6

Ketiga komponen terseut merupakan komponen utama suatu taung

sinar-X. Skema taung sinar-X dapat dilihat pada <amar 8.

<amar 8. Skema /aung Sinar-X

C. Prinsi' Ker)a X-Ray Diffractometer 

Sampel yang erentuk seruk ditaruh ditempat sampel. Sampel

dikenakan sinar-X dari sudut L seesar %-9%o. Sinar-X dihasilkan di suatu

taung sinar katode dengan pemanasan kawat pi!ar untuk menghasilkan

1

Page 15: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 15/20

elektron-elektron" kemudian elektron-elektron terseut diper3epat terhadap

suatu target dengan memerikan suatu ;oltase" dan menemak target

dengan elektron. Ketika elektron-elektron mempunyai energi yang 3ukup

untuk mengeluarkan elektron-elektron dalam target" karakteristik spektrum

sinar-X dihasilkan.

Spektrum ini terdiri atas eerapa komponen-komponen" yang

 paling umum adalah K> dan K?. K> erisi" pada seagian" dari K>1 dan

K>$. K>1 mempunyai pan!ang gelomang sedikit leih pendek dan dua

kali leih intensitas dari K>$. an!ang gelomang yang spesi#ik 

merupakan karakteristik dari ahan target Cu" Ne" 'o" Cr6 disaring oleh

kertas perak atau kristal mono3hrometers" yang akan menghasilkan sinar-

X monokromatik yang diperlukan untuk di#raksi.

/emaga adalah ahan sasaran yang paling umum untuk di#raksi

kristal tunggal" dengan radiasi Cu K> B%518O. Sinar-X ini ersi#at

3ollimated dan mengarahkan ke sampel. Ketika geometri dari peristiwa

sinar-X terseut memenuhi persamaan 2ragg" inter#erensi konstrukti# 

ter!adi dan suatu pun3ak di dalam intensitas ter!adi. Semakin anyak 

 idang kristal yang terdapat dalam sampel" semakin kuat intensitas yang

dihasilkan.

Saat sampel dan detektor diputar" intensitas sinar-X direkam seperti

yang terlihat pada <amar 9.

<amar 9. roses nalisa 4i#raksi Sinar-X 0elson" $%1%6

4etektor akan merekam dan memproses isyarat penyinaran ini dan

mengkon;ersi isyarat itu men!adi suatu arus yang akan dikeluarkan pada

15

Page 16: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 16/20

 printer atau layar komputer. Sinar-sinar diuah men!adi hasil dalam entuk 

gelomang-gelomang. Antensitas sinar-X dari s3an sampel diplotkan

dengan sudut $L. /iap pun3ak yang mun3ul pada pola di#raktogram

mewakili satu idang kristal yang memiliki orientasi tertentu dalam sumu

tiga dimensi. un3ak-pun3ak yang didapatkan dari data pengukuran ini

kemudian di3o3okkan dengan standar di#raksi sinar-X untuk semua !enis

material 0elson" $%1%6. Contoh data yang dihasilkan oleh  X-Ray

 Diffractometer  dapat dilihat pada <amar 1%.

<amar 1%. 4ata yang dihasilkan oleh X-Ray Diffractometer  0elson"

$%1%6.

1

Page 17: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 17/20

D. Man*aat X-Ray Diffractometer 

 X-Ray Diffractometer  memiliki eerapa man#aat yaitu 16

memedakan antara material yang ersi#at kristal dengan amor# $6

mengukur ma3am-ma3am kea3akan dan penyimpangan kristal ,6

karakterisasi material kristal 6 identi#ikasi mineral-mineral yang erutir

halus seperti tanah liat 56 penentuan dimensi-dimensi sel satuan 6

menentukan struktur kristal dengan menggunakan Riet!el  refinement  )6

analisis kuantitati# dari mineral dan 86 karakteristik sampel #ilm.

Selain untuk menun!ukkan tingkat kristalitas suatu padatan" X-ray

iffractometer  !uga dapat digunakan untuk mengetahui diameter kristal.

=kuran kristal yang mungkin diukur adalah ,-5% nm. =kuran kristal yang

diperoleh merupakan diameter rata-rata ;olum erat. =kuran kristal dapat

dihitung dengan persamaan S3herrer erikut ini

dimana KB1.%%%" adalah lear peak yang telah dikoreksi oleh #aktor 

 pelearan alat instrumen" H adalah pan!ang gelomang sinar-X yang

digunakan" 4; adalah ukuran kristal dan L adalah sudut antara sinar datang

dengan idang normal.

E. Ke!ebian $an Ke%"ran#an X-Ray Diffraction(XRD)

Keleihan penggunaan sinar-X dalam karakterisasi material adalahkemampuan penetrasinya" sea sinar-X memiliki energi sangat tinggi akiat

 pan!ang gelomangnya yang pendek.

Sedangkan kekurangannya adalah untuk o!ek erupa kristal tunggal

sangat sulit mendapatkan senyawa dalam entuk kristalnya. Sedangkan untuk

o!ek erupa uuk powder6 sulit untuk menentukan strukturnya.

1)

Page 18: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 18/20

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

1.  X-Ray Diffraction (XRD) merupakan teknik yang digunakan untuk

mengidenti#ikasi #asa kristalin dalam material dengan 3ara menentukan

 parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel.$.  X-Ray Diffractometer  merupakan instrumen yang digunakan untuk

mengidenti#ikasi material kristalit maupun non-kristalit. X-Ray

 Diffractometer  terdiri dari tiga agian utama" yaitu taung sinar-X sumer 

monokromatis6" tempat oyek yang diteliti chamber 6" dan detektor sinar-X.

,. rinsip ker!a X-Ray Diffractometer  yaitu :

a. Sinar-X dihasilkan di suatu taung sinar katode dengan pemanasan

kawat pi!ar untuk menghasilkan elektron-elektron.

 . Glektron-elektron terseut diper3epat terhadap suatu target dengan

memerikan suatu ;oltase" dan menemak target dengan elektron.

3. Ketika elektron-elektron mempunyai energi yang 3ukup untuk 

mengeluarkan elektron-elektron dalam target" karakteristik spektrum

sinar-X dihasilkan.

d. an!ang gelomang yang spesi#ik merupakan karakteristik dari ahan

target disaring oleh kertas perak atau kristal mono3hrometers" yang

akan menghasilkan sinar-X monokromatik yang diperlukan untuk 

di#raksi.

e. Sinar-X ini ersi#at collimate   dan mengarahkan ke sampel. Saat

sampel dan detektor diputar" intensitas Sinar-X pantul itu direkam.

#. Ketika geometri dari peristiwa sinar-X terseut memenuhi persamaan

2ragg" inter#erensi konstrukti# ter!adi dan suatu pun3ak di dalam

intensitas ter!adi.

g. 4etektor akan merekam dan memproses isyarat penyinaran ini dan

mengkon;ersi isyarat itu men!adi suatu arus yang akan dikeluarkan

 pada printer atau layar komputer.

. 'an#aat XRD :

18

Page 19: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 19/20

a. 'emedakan antara material yang ersi#at kristal dengan amor# . 'engukur ma3am-ma3am kea3akan dan penyimpangan kristal.

3. Karakterisasi material Kristald. Adenti#ikasi mineral-mineral yang erutir halus seperti tanah liat

enentuan dimensi-dimensi sel satuane. enentuan dimensi-dimensi sel satuan.#. 4engan teknik-teknik yang khusus" XRD dapat digunakan untuk:

a. 'enentukan struktur kristal dengan menggunakan Riet;eld

re#inement . nalisis kuantitati# dari mineral3. Karakteristik sampel #ilm

g. =ntuk mengukur diameter kristal

+. Keleihan penggunaan sinar-X dalam karakterisasi material adalahkemampuan penetrasinya. Sedangkan kekurangannya adalah untuk o!ek

 erupa kristal tunggal sangat sulit mendapatkan senyawa dalam entuk

kristalnya dan o!ek erupa uuk  po#er 6 sulit untuk menentukan

strukturnya.

19

Page 20: Makalah Xrd

7/17/2019 Makalah Xrd

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-xrd 20/20

DA,TAR PUSTAKA

Cullity. (2001). Elements Of X-Ray Diraction. Canada: Addison-

Wesley Publishing Company Inc.

Gdi Astiyono. $%%%6. Fisika $at %aat &. Pogyakarta: N'A =ni;ersitas 0egeri

Pogyakarta.

http:DDrolanrusli.3omDwp-3ontentDuploadsD$%11D%D4i#raksi-Sinar,.!pg

http:DDpus.usgs.go;Do#D$%%1Do#%1-%1Dhtmldo3sDimagesD XRDtue.!pg diakses 5

'ei $%15.

http:DDup.persian-eEpert.3omD diakses ,% pril $%15.

 0elson" Stephen . $%1%. X-ray 'rystallo"raphy. /ulane =ni;ersity.

Smallman"R.G" 2ishop" R.F. 1999. oern %hysical etallur"y an aterials

 n"ineerin". Mondon : 2utterworth-*einemann.

Smallman" R.G. $%%%. etalur"i Fisik oern * Rekayasa  aterial . Fakarta:

Grlangga.

&la3k" Mawren3e *. &an. $%%. lemen-lemen +lmu an Rekayasa  aterial .

Fakarta: Grlangga.

$%