rgnomotto.blogspot.com

Pengujian kematangan pembakaran benda dari tanah liat merupakan salah satu kegiatan penting. Hal ini perlu dilakukan untuk mengetahui  seberapa tinggi suhu kematangan suatu jenis massa tanah liat alami maupun tanah  liat buatan yang berupa campuran beberapa bahan tanah liat. Yang dimaksud dengan suhu matang yaitu suhu dimana benda yang dibakar  mengalami proses vitrifikasi, sehingga kandungan  silika bebas yang ada di  dalam massa badan tanah liat  mulai melebur/menggelas dan hasil leburan mengisi sebagian atau seluruh rongga pori-pori. Pada proses pendinginan,  masa yang telah mengalami vitrifikasi menjadi keras, padat dan kedap air. Tingkat kematangan yang menyangkut kekerasan,  kepadatan, daya serap air atau keporian dan daya susut untuk setiap jenis tanah liat baik gerabah (earthenware), stoneware atau porselin berbeda-beda, seperti diuraikan di bawah ini:

• Tanah Liat Gerabah (Earthenware) : Tanah liat jenis gerabah mempunyai suhu matang antara 9500 - 11500 celcius dengan sifat-sifat fisik berpori-pori, daya penyerapan air antara 1,5%-13%, agak keras dan semi kedap air. Karena kandungan oksida logam seperti besi dan mangan cukup tinggi, maka tanah liat gerabah akan memiliki warna bakar kekuningan, coklat muda, kecoklatan atau merah. Massa badan gerabah  yang ideal mempunyai porositas  r 5% dan susut bakar tidak lebih  dari 12%.
• Tanah Liat Stoneware : Tanah liat  stoneware juga terdapat di alam atau dibuat secara khusus. Suhu matang stoneware berkisar antara 119 – 135 Celcius. Sifat fisik tanah liat ini setelah dibakar adalah: keras, padat, dan kedap air (porositas) yang ideal tidak boleh kurang dari 3%. Susut bakarnya tidak boleh melebihi 14%

• Tanah Liat Porselin : Massa badan porselin dibuat dari campuran badan  kwarsa, kaolin, ballclay dan  feldspar. Suhu matang berkisar antara 125 – 146 Celcius. Sifat fisik tanah liat ini setelah dibakar adalah: padat, kedap air, bila badannya diketuk bersuara nyaring, warna bakar putih. Daya penyerapan air mendekati 0%. Untuk produk porselin yang menggunakan abu tulang, setelah dibakar mempunyai sifat tembus cahaya (translucency) dan dikenal sebagai produk keramik jenis chinaware.

Dari hasil pembakaran, Anda dapat mengetahui apakah benda yang dibakar sudah matang, belum matang atau bahkan terlalu matang dengan melakukan uji fisik sederhana, antara lain dengan melihat warnanya atau  dengan mengetuk badan tanah liat, apakah berbunyi atau tidak. Bagi pabrik-pabrik keramik yang besar, uji kematangan diperluas menjadi uji kekerasan dengan alat  Hardness tester, uji kuat tarik, uji   kuat pukul, uji gesekan, uji kejut suhu dan lain sebagainya. Pengujian suhu kematangan untuk setiap jenis massa badan tanah liat sebaiknya dilakukan pada suhu bakar yang
berbeda-beda.

Dalam proses pembakaran benda keramik akan terjadi perubahan-perubahan  fisik maupun kimia massa badan tanah liat. Proses ini mulai dari hilangnya air bebas sampai dengan proses vitrifikasi atau proses meleburnya silika menjadi gelas yang mengisi pori-pori, sehingga menghasilkan badan keramik yang keras, padat dan kedap air. Gunakan tiga Pancang Seger (PS) untuk tiga suhu pembakaran yang berbeda, yaitu PS. 08 (955ºC), PS. 06 (999ºC), dan PS. 04 (1060ºC) atau sesuaikan dengan jenis tanah liatnya.

Proses Pembakaran Benda Uji

Semua benda keramik yang dibakar sampai mencapai titik vitrifikasi dianggap telah mencapai titik matang dengan tanda-tanda:

1. Keras, bila diketuk akan bersuara nyaring
2. Padat, pori-pori relatif kecil atau tidak ada sama sekali karena terisi oleh leburan gelas.
3. Kedap air, tidak menyerap air sehingga dapat dipakai sebagai wadah air.
4. Warna bakar, dari warna terang ke warna gelap, tergantung pada besar kecilnya kandungan bahan pengotor, khususnya oksida-oksida logam seperti besi, mangaan dan titan.
5. Susut, akibat dari perubahan fisika dan kimia mineral tanah liat selama pembakaran dengan besar kecilnya penyusutan tergantung kepada jenis tanah liat yang digunakan.

Perubahan-perubahan yang terjadi selama proses pembakaran di dalam tungku dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini

Setelah mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi di dalam tungku  selama pembakaran, Anda perlu juga mengetahui sifat-sifat benda setelah dibakar. Pengetahuan ini perlu  dikuasai agar dalam praktek pembakaran, Anda dapat menentukan apakah benda  yang telah dibakar belum matang, matang atau terlalu matang.

Tabel Sifat-sifat fisika tanah liat sebelum dan sesudah dibakar.

Proses Pengujian Kematangan Tanah Liat

Setelah proses pembakaran  benda uji dengan tiga suhu pembakaran yang berbeda, maka langkah selanjutnya adalah melakukan pengujian suhu kematangan tanah liat seperti diuraikan berikut ini:

1. Ambil semua benda uji yang telah dibakar dan pisahkan untuk masing-masing formula tanah liat dan suhu pembakarannya
2. Amati benda uji tersebut dari warna bakarnya: pucat, cemerlang, atau gelap
3. Ketuk benda uji tersebut untuk mengetahui suaranya: nyaring atau tidak nyaring

Dari hasil evaluasi uji kematangan dapat disimpulkan apakah benda uji sudah matang, belum atau bahkan terlalu matang pada suhu bakar yang telah ditetapkan.

1. Bila belum matang, maka benda uji perlu diuji lagi dengan cara membakar pada suhu bakar lebih tinggi atau menambahkan beberapa jenis bahan lain pada massa badan tanah liat yang diuji.
2. Bila terlalu matang, badan uji akan berubah bentuk, sehingga suhu bakar  perlu  diturunkan atau kandungan bahan-bahan tahan api seperti kaolin, kwarsa dikurangi sedikit agar dapat diperoleh massa badan berkualitas tinggi yang cocok untuk  suhu bakar yang diinginkan.

Penambahan bahan-bahan lain pada massa tanah liat dimaksudkan untuk mendapatkan massa badan yang berkualitas, yaitu:

1. Jika massa badan tanah liat terlalu tahan api, sehingga tidak matang pada suhu bakar yang telah diterapkan, maka perlu ditambah bahan-bahan yang bersifat  fluks atau bahan yang dapat menurunkan suhu matang tanah liat seperti: calcium carbinat, talk, body  frit.
2. Jika terlalu melebur sehingga berubah bentuk dan menjadi sangat padat pada suhu matang yang telah ditetapkan, maka adonan massa badan tanah liat perlu ditambah dengan bahan tahan api seperti: kaolin, ballclay, stoneware clay, kwarsa atau tanah liat tahan api.
3. Jika warna bakar  massa badan tanah liat akan dibuat lebih gelap, dapat ditambahkan oksida logam seperti besi, mangan, cupper dan lain sebagainya.