Studi Perubahan Karakteristik [Cu3(C6H3(COO)3)2(H2O)3]n (HKUST-1) terhadap Radiasi menggunakan Metode Iradiasi Gamma

HANA FIKRINABILAH DS, Ir. Anung Muharini, M.T.; Ferdiansjah, S.T., M.Eng. Sc.

2022 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Penanganan senyawa radioaktif merupakan salah satu permasalahan dalam safety ketenaganukliran, utamanya dalam pengolahan limbah radioaktif cair dan gas. HKUST-1 merupakan adsorben limbah radioaktif potensial karena keunggulannya dalam penjerapan, dan material ini telah banyak digunakan sebagai adsorben senyawa non-radioaktif. Pada penelitian ini, potensi HKUST-1 sebagai material adsorben senyawa radioaktif diuji dengan iradiasi gamma empat dosis berbeda yaitu 25, 50, 75, dan 100 kGy. Perubahan karakteristik material HKUST-1 kemudian dianalisis. Hasil uji karakteristik SEM, XRD, dan adsorpsi isotermal menunjukkan adanya perubahan seperti penurunan pada ukuran grain dari 18,95 μm menjadi 14,68 μm, penurunan derajat kristalinitas dari 88,57% menjadi 50,92%, penurunan luas permukaan dari 504,46 m2/g menjadi 375,17 m2/g, dan penurunan volume pori dari 0,51 cc/g menjadi 0,46 cc/g pada sampel yang diiradiasi dengan dosis 100 kGy. Radiasi juga menyebabkan terjadinya keretakan pada permukaan kristal, pergeseran pada posisi puncak karakteristik 2θ HKUST-1 ke arah sudut yang lebih besar, serta meningkatnya puncak karakteristik pada sudut 2θ 19,04°. Semua perubahan karakteristik ini mengindikasikan terjadinya pemendekan jarak kisi kristal, amorfisasi, dan pembentukan suatu molekul yang belum teridentifikasi.

Treatment of liquid and gas radioactive waste is one of the safety aspects of nuclear engineering. Adsorption with HKUST-1 is a potential option due to its superiority in adsorption and has been widely used as adsorbents for non-radioactive compounds. In this research, the HKUST-1 was tested as a radioactive compounds adsorbent with four different doses of gamma irradiation: 25, 50, 75, and 100 kGy. We evaluated its resistance to radiation by effects that occurred on the material characteristics. The results of the SEM, XRD, and isothermal adsorption test showed changes such as a decrease in grain size from 18.95 μm to 14.68 μm, a decrease in the degree of crystallinity from 88.57% to 50.92%, a decrease in surface area from 504.46 m2/g to 375.17 m2/g, and a decrease in pore volume from 0.51 cc/g to 0.46 cc/g. Radiation also causes cracks on the crystal surface, HKUST-1 2θ peak position shifting towards a larger angle, as well as an increase in the characteristic peak at an angle of 2θ 19.04°. All of these characteristic changes indicate the shortening of the crystal lattice spacing, amorphization, and the formation of an unidentified molecule.

Kata Kunci : Iradiasi Gamma, HKUST-1, Karaktersitik Material, SEM, XRD, Adsorpsi Isotermal