Masalah yang Dipecahkan
Nano silikon adalah material yang sangat berharga di berbagai industri karena sifatnya yang stabil dan tahan panas. Salah satu sumber alaminya adalah pasir kuarsa, yang memiliki kandungan silika () yang tinggi. Namun, mengekstrak silikon murni dari silika memerlukan proses reduksi yang seringkali boros energi. Metode magnesiothermal, yang menggunakan bubuk magnesium (Mg) untuk mereduksi silika pada suhu yang relatif rendah, menawarkan alternatif yang lebih efisien. Penelitian ini bertujuan untuk mengekstrak nano silikon dari pasir kuarsa menggunakan metode ini, sekaligus menginvestigasi bagaimana rasio massa antara silika dan magnesium memengaruhi kemurnian dan karakteristik nano silikon yang dihasilkan.
Apa yang Dilakukan dan Ditemukan
Tim peneliti mengekstrak nano silikon dari pasir kuarsa menggunakan metode reduksi magnesiothermal. Dua variasi rasio massa antara silika () dan magnesium (Mg) diuji: 1:1 (Sampel A) dan 1:1,5 (Sampel B). Proses ini dilakukan pada suhu 800°C, yang jauh lebih rendah dibandingkan metode lain. Hasilnya kemudian dianalisis menggunakan berbagai teknik karakterisasi (XRD, SEM, TEM, XRF). Ditemukan bahwa kedua rasio berhasil menghasilkan nano silikon. Hasil utamanya adalah rasio massa 1:1,5 (Sampel B), yang menggunakan lebih banyak magnesium, mampu menghasilkan nano silikon dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi, yaitu mencapai 99,44%, dibandingkan dengan Sampel A yang kemurniannya 97,92%.
Dampak dan Arti Penting
Penelitian ini berhasil menunjukkan bahwa metode magnesiothermal adalah cara yang efektif dan hemat energi untuk memproduksi nano silikon murni dari sumber daya alam lokal seperti pasir kuarsa. Temuan bahwa meningkatkan rasio magnesium dapat secara signifikan meningkatkan kemurnian silikon memberikan panduan penting untuk optimasi proses produksi di skala yang lebih besar. Keberhasilan ini membuka potensi untuk pengembangan material nano silikon berkualitas tinggi dengan biaya produksi yang lebih rendah, yang sangat bermanfaat untuk aplikasi di industri elektronik, otomotif, hingga farmasi.
Sitasi dan Tautan ke Sumber Asli
Untuk detail teknis dan data lengkap, silakan baca publikasi resmi kami:
Prabowo, S., Daulay, A., Yassaroh, Y., Cahyono, S. I., & Fadhil, N. H. (2025). Extraction of Quartz Sand to Derive Nano Silicon by Magnesiothermal Method with Different Ratio of Silica () and Magnesium (Mg) Powder. Silicon, 17, 2293–2298. https://doi.org/10.1007/s12633-025-03342-3
