Bagaimana Perubahan Fisika Tanah Liat Setelah Dibakar?

Perubahan Fisika Tanah Liat Setelah Dibakar
Perubahan pertama yang terjadi pada tanah liat primer maupun sekunder ketika dibakar, ialah hilangnya air bebas. Khusus untuk tanah liat sekunder akan diikuti oleh terbakarnya bahan-bahan organik lain, seperti humus, daun, dan ranting yang terdapat di dalam tanah liat. Perubahan selanjutnya adalah hilangnya kandungan air kimia. Tanah liat primer dan sekunder mengandung silika bebas dalam bentuk pasir, kwarsa, flint dan kristal. Silika adalah subyek untuk mengubah bentuk dan volume tanah liat pada suhu tertentu. Beberapa perubahan bersifat tetap dan tidak dapat kembali (konversi) dan yang lain bersifat dapat berubah kembali (inversi). Agar tanah liat dapat berubah menjadi keramik harus melalui proses pembakaran dengan suhu melebihi 600oC. Setelah melalui suhu tersebut tanah liat akan mengalami perubahan menjadi suatu mineral yang padat, keras, dan permanen. Perubahan ini disebut ceramic change atau perubahan keramik dan terjadi pada suhu 573oC.Tanah liat yang dibakar kurang dari 600oC belum memiliki kematangan secara tepat walaupun sudah mengalami perubahan keramik.Kematangan tanah liat atau vitrifikasi adalah kondisi keramik yang telah mencapai suhu kematangan secara tepat tanpa mengalami perubahan bentuk. Pada pembakaran dibawah suhu 800ºC, mineral silika bebas seperti mineral karbonat akan berubah pula. 

Hal ini merupakan akibat dari terbakarnya semua unsur karbon, dan proses ini disebut dengan proses kalsinasi. Perubahan fisika terjadi diatas suhu 800ºC, yaitu pada saat bahan-bahan alkali yang bertindak sebagai ‘flux’ atas silika dan alumina yang membentuk sebuah jaringan kristal (mulia) dan  gelas yang mengikat bahan-bahan yang tidak dapat dilarutkan menjadi suatu massa yang kuat (pembakaran biskuit). Saat tanah liat dibakar pada suhu 1300oC, beberapa perubahan akan terjadi, misalnya badan menjadi lebih keras ketika mendingin dan menjadi kedap air. Tanah liat tersebut telah mengalami proses ‘vitrifikasi’, artinya sebagian besar material, khususnya silika telah menggelas, memasuki pori-pori dan mengikat semua partikel tanah liat dengan membentuk ikatan yang dikenal dengan ikatan ‘alumina silika hidroksida’. Proses vitrifikasi ini dapat disertai dengan penyusutan volume, dimana semakin tinggi suhu bakar semakin besar penyusutan tetapi semakin rendah porositasnya atau dengan kata lain benda semakin padat dan kedap air


Tanah liat yang tidak mengalami proses ‘vitrifikasi’ pada suhu tinggi (1300ºC) dapat digolongkan kedalam jenis tanah liat ‘tahan api’ (refractory clay).  Setiap tanah liat dapat dilebur bila suhu bakarnya cukup.Idealnya setiap jenis tanah liat mempunyai titik vitrifikasi tanpa terjadi perubahan bentuk (deformasi).Dalam praktik, vitrifikasi seringkali  diikuti dengan perubahan bentuk.Hal ini terjadi karena adanya tegangan-tegangan pada bagian benda yang terlemah akibat darimeleburnya mineral-mineral tanah liat.

Perubahan warna api, suhu, dan kondisi yang terjadi pada tanah liat saat proses pembakaran, seperti ditunjukkan pada tabel di bawah ini. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembakaran:

 a. Membakar tanah liat jangan terlalu cepat karena tanah liat akan  meledak berkeping-keping

     atau retak-retak. Hal ini disebabkan  tidak cukup waktu bagi air plastisitas untuk menguap. 

b. Proses pendinginan jangan dilakukan secara cepat, tanah liat mengalami perubahan volume yang seringkali sangat mendadak. Pendinginan mendadak menyebabkan satu permukaan akan lebih panas daripada permukaan lain, sehingga pada saat satu volume berubah volume yang lain belum berubah. Faktor inilah yang menyebabkan tanah liat yang dibakar menjadi pecah. Oleh karena itu, sebaiknya proses pendinginan harus dilakukan selambat dan semerata mungkin untuk mencegah pecahnya barang. Kesalahan ini akan jarang terjadi bila tungku tidak dibuka sebelum suhu di dalam tungku mencapai 100oC.

;