Pengaruh Penambahan Asam Laurat Terhadap Sifat Magnet Nanopartikel Magnetik Fe3O4

Pengaruh Penambahan Asam Laurat Terhadap Sifat Magnet Nanopartikel Magnetik Fe₃O₄

            Nanopartikel magnetik telah menjadi material menarik yang dikembangkan karena sifatnya yang terkenal dan sangat potensial dalam aplikasinya dalam berbagai bidang, seperti ferrofluids, katalis, pigmen warna, dan diagnosa medik. Sifat yang istimewa dari nanopartikel  magnetik yaitu sifat superparamagnetik, nilai koertivitas tinggi, nilai temperatur Curie  rendah, nilai susebsibilitas magnetik yang tinggi. Bagaimanapun, beberapa sifat partikel  nano  magnetik  ini  bergantung  pada ukurannya. Sebagai contoh, ketika ukuran suatu partikel nano magnetik di bawah 10 nm, akan bersifat superparamagnetik pada temperatur ruang, artinya bahwa energi termal dapat menghalangi anisotropi energi penghalang dari sebuah partikel nano tunggal. Salah satu jenis nanopartikel yang sangat pesat perkembangannya adalah nanopartikel magnetik Fe₃O₄ yang didapat dari sintesis batuan besi alam.

            Sintesis nanopartikel magnetik dari batuan besi alam telah banyak dilakukan oleh peneliti.  Hal ini disebabkan karena material magnetik hasil sintesis dari batuan besi alam lebih murah dan mempunyai kualitas magnet yang baik.  Batuan besi terdiri dari mineral-mineral oksida besi seperti magnetite (Fe₃O₄), maghemite (-Fe₂O₃) dan hematite (-Fe₂O₃). Magnetit Fe3O4 merupakan salah satu material nano yang telah banyak dikembangkan untuk berbagai aplikasi seperti ferrogel, penyerap gelombang radar, shielding electromagnetic  interference, atau perangkat medis dalam accupressure. Sintesis batuan besi telah banyak dilakukan dengan menggunakan berbagai metode, diantaranya adalah metode kopresipitasi (Taufik dkk, 2010), High Energy Milling (HEM) (Cahyaningrum, 2010), ultrasound iradation (sonikasi) (Haspari, 2007) dan lain-lain.

 Metode kopresipitasi merupakan metode yang paling efektif karena metode ini tidak memerlukan perlakuan khusus sehingga dapat dilakukan pada kondisi lingkungan yang normal. Dalam sintesisnya metode ini menggunakan pasangan asam dan basa. Dimana asam berfungsi sebagai perlarut dan basa membawa zat terlarut kebawah sehingga terbentuk endapan yang dikehendaki. Sintesis nanopartikel magnetik dengan metode kopresipitasi diharapkan memiliki sifat monodispersif. Sifat monodispersif artinya partikel magnetik terdistribusi secara merata atau seragam. Salah satu zat yang dapat dipakai untuk membentuk dan mengontrol ukuran dan struktur pori agar seragam adalah polyethylene glycol(PEG).  dengan cara penambahan zat adiktif/surfaktan yaitu digunakan asam laurat (CH₃(CH₂)₁₀COOH.

Peneliti sebelumnya Febie A. P. telah melakukan percobaan dengan menggunakan PEG-1000. Fe₃O₄ dengan atau  tanpa  penambahan  PEG-1000,  sifat  dari nanopartikelnya tetap bersifat feromagnetik, meskipun ukuran kristalnya dibawah 10 nm yang dimungkinkan  sifatnya berubah  menjadi  superparamagnetik. Selain dengan penambahan PEG bisa juga dengan cara penambahan zat adiktif/surfaktan yaitu digunakan asam laurat (CH₃(CH₂)₁₀COOH.

  

Asam laurat mampu mengontrol ukuran dan dispersitas dari nanopartikel sehingga dihasilkan nanopartikel yang lebih seragam/merata. Pencegahan agregasi antar nanopartikel dapat dilakukan dengan menambahkan asam laurat yang berfungsi melapisi partikel untuk menghindarkan terjadinya agregasi tersebut. Menurut Mamani dkk (2013) sintesis nanopartikel magnetik dari besi oksida yang dilapisi asam laurat mampu menghasilkan suspensi koloid yang stabil di dalam air yang bersifat biocompatible.

Pada penelitian ini akan dilakukan sintesis nanopartikel magnetik dari batuan besi yang berasal dari daerah Surian Kabupaten Solok Sumatera Barat dengan menggunakan metode kopresipitasi dengan menambahkan asam laurat sebagai zat adiktif/surfaktan. Metode ini diharapkan agar partikel magnetik berukuran nanometer yang terdistribusi secara seragam dan mendapatkan sifat superparamagnetik. Sifat magnetiknya dikarakterisasi dengan menggunakan alat VSM (Vibrating Sample Magnetometry) untuk mengetahui medan remanen (Mr), medan koersivitas (Mc) dan medan saturasi (Ms).