Journal of Aceh Physics Society
Volume 11, Number 2, April 2022

Study and characterization of Fe3O4 synthesized from natural iron sand in Sumatera Utara

Martha Rianna (Universitas Sumatera Utara, Medan 20155, Indonesia)
Muhammadin Hamid (Universitas Sumatera Utara, Medan 20155, Indonesia)
Fitri Handayani (Universitas Sumatera Utara, Medan 20155, Indonesia)
Achmad Maulana Soehada Sebayang (Universitas Pamulang, Tangerang Selatan 15417, Indonesia)
Wina Rahmadani Rangkuti (Universitas Sumatera Utara, Medan 20155, Indonesia)
Marhaposan Situmorang (Universitas Sumatera Utara, Medan 20155, Indonesia)
Timbangen Sembiring (Universitas Sumatera Utara, Medan 20155, Indonesia)
Eko Arief Setiadi (Pusat Riset Fisika, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Tangerang Selatan, Banten 15314, Indonesia)
Anggito P. Tetuko (Pusat Riset Fisika, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Tangerang Selatan, Banten 15314, Indonesia)
Perdamean Sebayang (Pusat Riset Fisika, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Tangerang Selatan, Banten 15314, Indonesia)



Article Info

Publish Date
10 Apr 2022

Abstract

Abstrak. Pasir besi alam adalah satu dari sumberdaya alam di Indonesia, khususnya Sumatera Utara, yang pemanfaatannya belum dilakukan secara optimal. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis kandungan dan ukuran butir Fe yang terdapat di Provinsi Sumatera Utara. Pembuatan sampel pasir besi alam ini menggunakan metode milling basah yang dikeringkan pada suhu 100oC hingga sampel menjadi serbuk. Selanjutnya, proses ekstrasi menggunakan magnet permanen dilakukan pada sampel pasir untuk memisahkan material magnetik dan non magnetik didalamnya. Sampel magnetik yang diperoleh kemudian diuji menggukan alat XRD, SEM-EDX dan VSM. Hasil XRD menunjukkan bahwa sampel pasir besi alam memiliki fasa tunggal yaitu fasa magnetite (Fe3O4), dan struktur kristal kubik spinel yang mana a = b = c = 8.513 Ǻ. Berdasarkan hasil SEM-EDX, terdapat kandungan unsur Fe dan O didalam pasir besi, yang berasal dari fase Magnetit (Fe3O4), maghemite (γ-Fe2O3) dan hematit (α-Fe2O3). Hasil VSM menunjukkan bahwa parameter sifat magnetik saturasi (Ms) sebesar 30.52 emu.g-1, magnetik remanansi (Mr) sebesar 21.66 emu.g-1 dan koersivitas sebesar 455.17 Oe. Hasil studi ini berpotensi dalam pengolahan material magnetik lainnya sehingga dapat ditindaklanjuti dalam pembuatan material berikutnya dalam aplikasi bidang tertentu. Abstract. Natural iron sand includes one of the natural resources in Indonesia, especially in Sumatera Utara which has not been used optimally. The study was done to investigate the content and grain size of Fe found in Sumatera Utara. The manufacture of this natural iron sand sample uses the wet milling method which is dried at 100oC until the sample becomes powder. Next, the extraction process using permanent magnet was performed on the sand sample to separate its magnetic and non-magnetic materials. The iron sand was tested via XRD, SEM-EDX and VSM. The XRD results reveal that the natural iron sand sample has a single phase of magnetite (Fe3O4) phase, and a spinel cubic crystal structure with a = b = c = 8.513 Ǻ. SEM-EDX results show that the iron sand sample consists of Fe and O components, which come from Magnetite (Fe3O4), Maghemite (γ-Fe2O3) and hematite (α-Fe2O3) phases. The VSM results show that the saturation type (Ms) parameter is 30.52 emu.g-1, remanence type (Mr) is 21.66 emu.g-1 and coercivity is 455.17 Oe. The study’s results are potential in other making magnetic materials, so that they can be followed up in the manufacture of subsequent materials in certain applications, respectively.

Copyrights © 2022






Journal Info

Abbrev

JAcPS

Publisher

Subject

Physics

Description

Focus of Journal of Aceh Physics Society (JAcPS) provides a forum for original paper works that enhances understanding of physics and their application. Scope of Journal of Aceh Physics Society (JAcPS) paper related to the development of new experimental methods, visualization techniques, material ...