Makalah ini membahas proses difusi pada zat padat. Ada dua jenis difusi yaitu difusi vacancy dimana atom berpindah ke daerah kosong, dan difusi interstisial dimana atom bergerak di antara ruang kosong. Difusi terjadi karena adanya energi dan ruang kosong antar atom.

1. MAKALAH FISIKA BAHAN
PROSES DIFUSI ZAT PADAT
Disusun oleh :
Amarendra Bagus P (2412100028)
Saptian Alfudi Rahman (2412100031)
Vincensius Cahya D (2412100034)
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014

2. BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Materi yang ada di bumi memiliki berbagai jenis, dan berbagai karakteristik. Materi
yang kita kenal banyak memberikan manfaat di kehidupan kita. Material-material menjadi
bahan utam penyusun suatu benda, disesuaikan dengan kebutuhan dan kegunaan suatu benda.
Ada yang logam, plastic, polimer, kayu. Namun dengan seiring berkembangnya waktu
banyak material-material baru yang dikembangakan melalui teknik dan perlakuan khusus
pada material aslinya. Seperti halnya dengan pemanasan, penambahan subtansi tertentu yang
mengakibatkan zat memiliki karakteristik yang berbeda pada keadaan awalnya,
Salah satu proses yang bisa mengakibatkan perubahan karakteristik adalah dengan
melakukan difusi pada kristal ataupun zat padat. Secara umum difusi dikanal sebagai proses
migrasi atom dari suatu sisi ke sisi atau tempat lain. Pada umumnya atom pada material
bergerak konstan dengan perpindahan yang sangat cepat. Syarat terjadinya perpindahan
dilator belakangi dua hal yaitu terdapat lahan atau sisi kosong dan energy pembangkit untuk
atom bermigrasi. Dalam kasus inilah dilakukan pendekatan eksternal yang membuat zat
mengalami kedua keadaan tersebut sehingga mampu berdifusi. Jadi pada dunia teknologi dan
material bisa dilakukan rekayasa difusi untuk mendapatkan material dengan karakteristik
tersendiri guna mendukung mendapatkan proporsi material dan bahan yang tepat guna dan
efektif.
1.2. Tujuan
Adapun tujuan ditulisnya makalah ini mengenai struktur kristal adalah:
a. Mengerti arti dan macam proses difusi zat padat
b. Menmahami proses difusi pada zat padat.
c. Memahami factor pemicu terjadinya difusi
1.3. Rumusan Masalah
Berikut rumusan yang dibawa dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:
a. Apa yang dimaksud dengan difusi zat padat
b. Apa saja jenis difusi yang terjadi pada zat padat.
c. Bagaimana terjadinya proses difusi pada zat padat.
d. Faktor apakah yang menimbulkan terjadinya difusi zat padat

3. BAB II
DASAR TEORI
2.1 Pengantar
Pada proses dan reaksi pembentukan material banyak diantaranya bergantung pada
transfer masa pembentuk material tersebut. Bentuk material yang dipengaruhi bisa berwujud
zat padat yang spesifik, cair, gas, maupun fase zat padat yang lain. Transfer massa tersebut
membuthkan proses yang disebut difusi, yaitu fenomena transportasi material yang
disebabkan oleh gerak atom.
Fenomena difusi ini bisa diperlihatkan pada diffusion couple – pasangan difusi, yaitu
suatu material yang terbentuk dari perpaduan 2 batang logam yang berbeda. Pada gambar di
bawah adalah contoh diffusion couple untuk tembaga dan nikel yang berada pada suhu
ruangan.
Gambar 2.1 (a) Pasangan difusi tembaga-nikel
sebelum penambahan suhu tinngi (b) Skema atom
Cu (lingkaran merah) dan atom Ni (lingkaran biru)
(c) Konsentrasi tembaga dan nikel sebagai fungsi
dari lintas posisi dalam pasangam
Pasangan difusi ini kemudian dipanaskan pada suhu tinggi namun masih di bawah suhu
leleh kedua metal tersebut) kemudian didinginkan pada suhu ruang. Perubahan secara

4. kimiawi akan terjadi pada logam tersebut, dimana dua logam tembaga dan nikel murni akan
dipisahkan oleh daerah pencampuran.
Gambar 2.2 (a) Pasangan difusi tembaga-
nikel setelah diberi suhu tinggi akan
membentuk daerah pencampuran (b) Skema
atom Cu (lingkaran merah) dan Ni (lingkaran
biru) (c) Konsentrasi tembaga dan nikel
sebagai fungsi dari lintas posisi dalam
pasangam
Proses ini, dimana atom dari suatu metal berpndah ke atom yang lain disebut interdifusi.
Interdifusi dapat dimengerti sebagai perspektif makroskopis dari perubahan konsentrasi yang
berlangsung beberapa waktu.
2.2 Mekanisme Difusi
Difusi, secara perspektif atomik adalah migrasi suatu atom dari lattice satu ke lattice
yang lain. Pada kenyataannya atom zat padat berada pada keadaan yang tetap dan konstan
tidak berubah, maka sebuah atom untuk dapat berpindah harus memenuhi syarat : (1) harus
ada celah kosong di antara atom (2) atom harus mempunyai energi yang cukup untuk
memutuskan ikatan atom.
2.2.1 Difusi Vacancy / Kosong
Mekanisme difusi kosong memerlukan kekosongan struktur atom dalam prosesnya,
sehingga atom terdekatnya dapat berpindah ke daerah kosong tersebut.

5. Gambar 2.3 Proses Difusi Vacancy/Kosong
Kekosongan dalam struktur atom dapat terjadi pada suatu material logam yang
dipanaskan. Karena pada difusi jenis ini, atom dan daerah kosongnya berpindah posisi, difusi
atom ini dapat dikatakan sebagai pergerakan dari daerah kosong itu sendiri.
2.2.2 Difusi Interstisial
Jenis kedua dari difusi zat padat adalah difusi interstisial, difusi jenis ini merupakan
migrasi dari sebuah posisi interstisial atom ke tetangganya yang kosong. Mekanisme ini dapat
terjadi pada sebuah senyawa yang tidak murni, contohnya adalah senyawa yang mengandung
hidrogen, carbon, nitrogen, dan oksigen. Dimana atom-atom ini mempunyai ukuran yang
tidak sama dengan atom lain dalam ikatannya, sehingga atom tersebut dapat terselip ke posisi
interstisial.
Gambar 2.4 Proses Difusi Interstisial
Di alam kebanyakan logam campuran lebih sering terjadi difusi secara interstisial
dibandingkan difusi secara vacancy. Hal ini terjadi karena atom interstisial lebih kecil
sehingga dapat bergerak secara bebas, hal ini diperkuat karena lebih banyak posisi interstisial
dibanding posisi kosong dalam suatu struktur atom, oleh sebab itu kemungkinan terjadinya
pergerakan atomik interstisial lebih besar dari difusi vacancy.

6. BAB III
KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diperoleh mengenai proses difusi zat padat adalah :
a. Interdifusi adalah proses dimana atom dari suatu metal berpndah ke atom yang lain
b. Syarat terjadinya difusi dalam zat padat adalah : harus ada celah kosong di antara atom
serta atom harus mempunyai energi yang cukup untuk memutuskan ikatan atom.
c. Terdapat dua jenis difusi zat padat yaitu difusi vacancy/kosong dan difusi interstisial.
Difusi kosong dapat terjadi apabila ada daerah kosong dalam suatu struktur kristal
sehingga memungkinkan atom untuk berpindah ke daerah kosong tersebut. Difusi
interstisial adalah difusi yang terjadi akibat adanya perbedaan ukuran atom dalam suatu
susunan logam sehingga di antara atom-atom tersebut terdapat celah yang bisa membuat
atom yang lebih kecil bergerak diantaranya.
d. Dalam campuran logam lebih banyak terjadi difusi interstisial daripada difusi vacancy.

7. REFERENSI
Callister, William D. Material Science and Engineering an Introduction. 2009. John
Wiley and Sons
diakses tanggal 17 Maret 2014
pukul 21.00
lontar.ui.ac.id/file?file=digital/digital_124663-R040805-Studi-pengaruh-Literatur.pdf
diakses tanggal 17 Maret 2014 pukul 22.00