XRD(X Ray Diffraction)

XRD ( X-RAY DIFFRACTION ) TUGAS FISIKA MATERIAL

Oleh: Yunita Subarwanti S911408008

JURUSAN ILMU FISIKA FAKULTAS PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014

A. Peng Penge e!" !"#n #n XRD XRD ( X-Ray  X-Ray Diffraction Diffraction))

 X-Ray Diffraction) merupakan metode analii di!raki inar "an# XRD ( X-Ray di#unakan untuk men#etahui !aa kritalin meliputi truktur krital$ ukuran  partikel bahan eperti keramik$ keramik$ polimer$ kompoit kompoit dan lain%lain& Di!raki inar  X pertama kali ditemukan oleh Roent#en$ ahli !iika 'erman pada tahun 189& a melakukan penelitian di dalam ruan#an "an# #elap den#an membun#ku tabun# inar katoda men##unakan kerta hitam a#ar tidak ter*adi kebo+oran !otolumineeni dari dalam tabun#& ,etapi plat !otolumineeni berpendar di dalam ke#elapan mekipun udah di*auhkan dari tabun#$ kemudian peritiwa ini diebut radiai inar X&

Sinar Sinar X terben terbentuk tuk melalu melaluii proe proe perpin perpindah dahan an elektr elektron on uatu uatu atom atom dari dari tin#kat ener#i "an# lebih tin##i ke tin#kat ener#i "an# lebih rendah (-ambar  1)&

-ambar 1& Suunan elektron dalam atom& .ila uatu atom diinari den#an inar "an# memiliki ener#i +ukup untuk menendan# elektron keluar dari kulit "an# palin# dekat den#an inti (kulit /)$ maka men"ebabkan kekoon#an pada kulit /& /ekoon#an kulit / akan e#e e#era ra dii diiii oleh oleh elek elektro tronn "an# "an# bera berada da pada pada kuli kulitt terlu terluar ar  dan dan akan akan meman+arkan karakteritik inar X / & Demikian *u#a kekoon#an elektron  pada kulit  diii lan#un# oleh kulit 2 dan akan meman+arkan karakteritik inar X & Dan eterun"a hin##a atom kembali kekeadaan daar ( ground   state)& Den#an ditemukann"a inar X$ intrumen "an# dibutuhkan dalam kehidupan eha ehari ri%h %har arii ema emaki kinn berk berkem emba ban# n#&& 2ia 2ialn ln""a untu untukk alat alat kedo kedokt kter eran an$$  pen#e+ekan baran# di bandara dan untuk keperluan kritalo#ra!i den#an men##unakan intrumen XRD& Di dalam XRD terdapat komponen$ "aitu lit (+elah)$ monokromator$ tabun# X%ra"$ dan detektor&

B. P"n P"n$" $"% % Ke Ke& &# # XRD XRD ( X-Ray  X-Ray Diffraction Diffraction))

Sinar X "an# dihailkan oleh tabun# inar katode mempun"ai ener#i antara 300 300 e% e%1 2e 2e den# den#an an pan* pan*an an## #elo #elomb mban an## anta antara ra 0$% 0$%3$ 3$ 5& 6an* 6an*an an## #elomban#n"a hampir ama den#an *arak antara atom dalam krital& .entuk dan dan ukura kurann in inar X "an# an# kelu keluaar dari tab tabun# diu iuaha ahakan kan ek eke+il +il (monokromati) mun#kin a#ar bia berkonentrai pada luaan ke+il ehin##a intenita men*adi tin##i& 7pabila inar X monokromati dilewatkan melalui lit "an# ber!un#i untuk membuat pe+trumn"a e*a*ar dan men#enai ampel den#an tepat& Sinar X akan dierap dan dihamburkan oleh atom%atom dalam ampel& .erka inar X "an# *atuh akan dihamburkan ke e#ala arah$ tetapi karena keteraturan letak atom%atom akan ter*adi inter!ereni kontrukti! (pen#uatan) pada arah%arah terte rtentu dan "an# lain akan men#alami inter!e r!eren reni detrukti!  ti!  (men#hilan (men#hilan#kan #kan)&)& Daar Daar pen##una pen##unaan an di!raki di!raki inar inar X untuk mempela*ari mempela*ari krital adalah peramaan .ra## (-ambar 3)&

-ambar 3 Di!raki inar X "an# ter*adi pada atom%atom 7 dan . "an# terpiah *arak d$ dian##ap bahwa dua berka 1 dan 3 beri!at parallel$ monokromatik dan koheren den#an pan*an# #elomban# datan#  pada bidan# den#an udut & 'ika kedua berka terdi!raki oleh atom 6 dan  men*adi 1; dan 3; main#% main# membentuk udut  terhadap bidan#$ perbedaan pan*an# antara 1%6%1; den#an 3%%3; adalah n kali pan*an# #elomban#$ maka peramaan di!raki menurut .ra## adalah: n  < S6 = R6 atau (1) n  < d in  = d in  < 3 d in  (3)

Setelah berka inar X terdi!raki oleh atom%atom dalam bahan$ inar X  pantul akan men#enai dete+tor untuk men+atat inar "a# udut hamburn"a & /etika  diubah$ dete+tor akan men+atat pun+ak intenita "an# bereuaian den#an orde%n& 6un+ak intenita akan di tampilkan ke la"ar komputer atau di  print& Skema analii XRD dan alat XRD ditun*ukkan oleh -ambar >a dan >b&

(a)

(b) -ambar >& a& Skema 7nalii 7nalii XRD$ b& 7lat XRD& C. In'#$ In'#$"" *#ng D"%e+e D"%e+e, , -#" -#" XRD

?ail analii XRD berupa dia#ram pun+ak%pun+ak intenita berdaarkan hamburan berka inar X terhadap 3 "an# ditun*ukkan -ambar 4&

(a)

(b) -ambar 4& ?ail 7nalii 7nalii XRD: (a) 6ola Di!raki /rital& /rital& (b) 6ola Di!raki Di!raki /rital dan 7mor!& ?ail analii men##unakan berka monokromati akan memberikan hail eperti -ambar 4& Setiap pun+ak intenita di!raki untuk etiap udut di!raki mewakili bidan#%bidan# kii krital "an# mendi!raki inar X "an# datan#  pada krital& .erdaarkan pola di!raki "an# diperoleh akan memebrikan in!orm in!ormai ai trukt truktur ur item item krita krital$l$ param paramete eterr kii$ kii$ identi identi!ik !ikai ai +ampur +ampuran an$$ tranii !ae$ dan ukuran krital& @kuran kritalin ditentukan oleh pelebaran  pun+ak di!raki "an# mun+ul& .erdaarkan metode S+herrer$ makin ke+il ukuran krital maka makin lebar pun+ak di!raki "an# dihailkan eperti pada -ambar 4 (b)& Sedan#kan -ambar 4 (a) menun*ukkan bahwa ukuran krital  bear karna pun+ak pun+ak di!raki "an# dihailkan mendekati mendekati ebuah #ari #ari Aertikal& 6un+ak di!raki "an# lebih tin##i (intenitan"a kuat) memberikan in!ormai  bahwa emakin ban"ak ban"ak bidan# krital krital "an# terdapat di dalam dalam ampel& -ambar  -ambar  4 (a) merupakan hail XRD "an# menun*ukkan bahwa ampel memiliki  ban"ak bidan# krital den#an truktur krital "an# teratur ter atur dan ukuran krital "an# lebar$ in!ormai terebut berdaarkan pun+ak intenita "an# terbentuk& Sedan#kan -ambar 4 (b) pun+ak "an# dihailkan bera#am dan terdapat daerah daerah "an# "an# memilik memilikii pun+ak pun+ak an#at an#at rendah rendah&& ?al tere terebut but member memberika ikann in!ormai bahwa ampel terdiri ata polikrital den#an ukuran krital "an#  bera#am& @ntuk daerah den#an pun+ak "an# rendahdan tidak beraturan menun*ukkan krital terebut merupakan krital amor! (uunann"a tidak  beraturan)& 'adi$ untuk men#etahui truktur uatu krital diperlukan analii XRD& ?ail XRD membawa in!ormai berupa pun+ak%pun+ak intenita$ *ika

ampel mempun"ai truktur krital "an# teratur maka pun+ak "an# dihailkan tin##i& Sedan#kan hail XRD dari krital amor! tidak memiliki pun+ak%  pun+ak intenita "an# teratur& teratur&

DAFTAR PUSTAKA

'amaluddin& 3010&  XRD (X-Ray Diffractions)& 2akalah Biika 2aterial& @niAerita ?aluoleo& /endari& 2anurun#$ 6 dan Sembirin#$ S& 3010& Instrumentasi Mesin XRD dan Cara  Koleksi Data& @nila& .andar ampun#& Variasi Persen erat i dan Pem!erian "ekana "ekanan n Suba#*a$ .& 3011& Pengaruh Va  #ada Parameter Kisi dan $kuran $kuran Kristal %istem Material %n-Cu-i dan %n-Cu (kripi)& @niAerita ndoneia& Depok&