Senin, 10 Oktober 2011
UJI ABSORPSI ZEOLIT ALAM TERDEALUMINASI DENGAN MODIFIKASI HDMTA+ SEBAGAI ABSORBEN FENOL
SOAL OPEN-ENDED
MATERIAL FUNGSIONAL
JUDUL :
UJI ABSORPSI ZEOLIT ALAM TERDEALUMINASI DENGAN MODIFIKASI HDMTA+ SEBAGAI ABSORBEN FENOL
OLEH :
STEFAN MARCO RUMENGAN
NOMOR PESERTA
25030040
UNIVERSITAS NEGERI MANADO
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN KIMIA
2011
PENDAHULUAN
Pemurnian merupakan salah proses penting dalam industri pembuatan suatu produk. Pemurnian ini bertujuan agar produk yang akan didapat telah bebas dari pengotor ataupun produk sampingan. Salah satu tenik pemisahan dan pemurnian dalam penghilangan pengotor atau produk samping adalah absorpsi. Asorpsi terjadi oleh karena absorben berpori dan memiliki gugus-gugus yang secara kimia mampu menarik zat-zat yang akan diserap. Apabila rongga-rongga dalam absorben tertutup maka daya absorpsinya akan berkurang ataupun hilang. Hal ini disebabkan karena por-pori tersebut telah terisi oleh pengotor senyawa organik maupun senyawa anorganik. Daya absorpsi suatu absorben tergantung pada beberapa factor seperti luas permukaan absorben, besar pori-pori absorben, komposisi kimia dari absorben ataupun absorbatnya, besar absorbat (ukuran molekul), kelarutan absobat, pH, tekanan, suhu dan waktu kontak antara absorbat dan absorben.
Salah satu absorben yang seering dikenal adalah zeolit alam. Zeolit alam merupakan mineral alumina silikat dengan struktur kerangka tiga dimensi, memiliki rongga sebesar 20 Å dan saluran yang saling berhubungan sehingga menyebabkan bagian permukaannya menjadi sangat luas. Namun kemampuan adsorpsinya rendah terhadap molekul yang berukuran besar. Mengingat begitu pentingnya peranan zeolit dalam kehidupan, maka perlu dilakukan usaha untuk mendapatkan zeolit dengan daya guna yang lebih dibanding zeolit alam.
Salah satu usaha yang dilakukan untuk menambahkan modifier berupa polimer, ligan, surfaktan, dan sebagainya. Surfaktan dapat digunakan untuk memodifikasi permukaan luar zeolit. Molekul surfaktan yang teradsorpsi akan membentuk lapisan pada permukaan luar zeolit. Lapisan tersebut menyebabkan perubahan sifat zeolit. Salah satu jenis surfaktan tersebut adalah heksadesiltrimetilamonium baik berupa kation (HDTMA+) maupun berikatan dengan bromida(HDTMAB). Penggunaannya tergantung pada zat pengotor yang akan diambil.
Seperti yang diketahui pada pembuatan produk memiliki hasil sampingan ataupun pengotor. Sehingga penulisan ini bertujuan mengetahui kemampuan dari zeolit termodfikasi heksadesiltrimetilamonium (HDTMA+) terhadap absorpsi pengotor pada bahan bakar khususnya fenol karena merupakan senyawa organik yang sering kali digunakan dalam industri seperti pemurnian minyak bumi, sehingga banyak sisa fenol limbah di lingkungan. Senyawa ini sangat toksik apabila dihirup dan merupakan iritan yang sangat kuat dan dapat terakumulasi di limbah dan kemungkinan penggunaaannya kembali untuk pemurnian.
Hal ini sangat penting karena masalah yang dihadapi bahan bakar sekarang adalah keefisiensitasnya serta ramah terhadap lingkungan. Hal ini dikarenakan semakin sedikitnya sumber bahan bakar serta pemborosan energi. Selain itu, kondisi lingkungan yang semakin buruk akibat pencemaran dari hasil buangan bahan bakar. Oleh karena itu, diperlukan juga zeolit yang mampu untuk menghilangkan pengotor pada bahan bakar agar dihasilkan bahan bakar efisien dan ramah lingkungan.
KAJIAN PUSTAKA
Mineral zeolit telah dikenal sejak tahun 1756 oleh Cronstedt ketika menemukan stilbit yang bila dipanaskan seperti batuan mendidih (boiling stone) karena dehidrasi molekul air yang dikandungnya. Pada tahun 1954 zeolit diklasifikasi sebagai golongan mineral tersendiri, yang saat itu dikenal sebagai molecular sieve materials. Pada tahun 1984 Profesor Joseph V. Smith ahli kristalogi Amerika Serikat mendefinisikan zeolit sebagai : “ A zeolite is an aluminosilicate with a framework structure enclosing cavities occupied by large ions and water molecules, both of which have considerable freedom of movement, permitting ion-exchange and reversible dehydration”. Dengan demikian, zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumino silikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensi. Ion-ion logam tersebut dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolit dan dapat menyerap air secara reversible.
Zeolit merupakan mineral alam yang terdiri dari kristal aluminium silikat terhidrasi yang mngandung kation alkali-alkali tanah (terutama Na dan Ca) dalam rangka tiga dimensi yang terbatas dengan rongga-rongga . Mineral alam zeolit yang merupakan senyawa alumino-silikat dengan struktur sangkar terdapat di Indonesia seperti Bayah,Banten,Cikalong, Tasikmalaya, Cikembar, Sukabumi, Nanggung, Bogor, dan Lampung dalam jumlah besar dengan bentuk hampir murni dan harga murah. Mineral zeolit mempunyai struktu framework tiga dimensi dan menunjukkan sifat penukar ion, sorpsi molecular sieving dan katalis sehingga memungkinkan digunakan dalam pengolahan limbah industri dan limbah nuklir.
Zeolit juga ditemukan sebagai bantuan endapan pada bagian tanah jenis basalt dan komposisi kimianya tergantung pada kondisi hidrotermal linkungan lokal, seperti suhu, tekanan uap air setempat dan komposisi air tanah lokasi kejadiannya. Hal itu menjadikan zeolit dengan warna dan tekstur yang sama mungkin berbeda komposisi kimianya bila diambil lokasi yang berbeda, disebabkan karena kombinasi mineral yang berupa partikel halus dengan impuritis lainnya.Pada dasarnya zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumuno silikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensi. Zeolit biasanya ditulis dengan rumus kimia oksida atau berdasarkan satuan sel kristal Mc/n{(AlO2)c(SiO2)d}b H2O. Adapun sifat-sifat zeolit meliputi :
1. Dehidrasi. Sifat dehidrasi dari zeolit akan berpengaruh terhadap sifat adsorbsinya, zeolit dapat melepaskan molekul air dari rongga permukaan dan menyebabkan medan listrik meluas ke dalam rongga utama dan akan efektif terinteraksi dengan molekul yang akan di adsorbsi. Jumlah molekul air sesuai dengan jumlah pori-pori atau volume ruang hampa yang akan terbentuk bila kristal zeolit tersebut dipanaskan.
2. Adsorbsi. Dalam keadaan normal ruang hampa kristal zeolit terisi oleh molekul air bebas yang berada disekitar kation. Bila kristal zeolit dipanaskan pada suhu 300 - 400°C maka ion tersebut akan keluar sehingga zeolit dapat berfungsi sebagai penyerap gas atau cairan. Beberapa jenis mineral zeolit mampu menyerap gas atau zat, zeolit juga mampu memisahkan molekul zat berdasarkan ukuran kepolarannya.
3. Penukar ion. Ion-ion pada rongga atau kerangka elektrolit berguna untuk menjaga kenetralan zeolit, ion-ion dapat bergerak bebas sehingga pertukaran ion menjadi tergantung dari ukuran dan muatan maupun jenis zeolitnya. Sifat sebagai penukar ion dari zeolit antara lain tergantung dari : sifat kation, suhu, dan jenis anion. Penukar kation dapat menyebabkan perubahan beberapa sifat zeolit seperti terhadap panas, sifat adsorbsi dan sifat panas.
Untuk peningkatan zeolit sebagai penyerap perlu terlebih dahulu dilakukan proses aktivasi, yaitu untuk meningkatkan sifat-sifat khusus zeolit dengan cara menghilangkan unsur-unsur pengotor dan menguapkan air yang terperangkap dalam pori kristal zeolit. Ada dua cara yang umum digunakan dalam proses aktivasi zeolit, yaitu pemanasan pada suhu 200 - 400°C selama 2 – 3 jam dan kimia dengan menggunakan pereaksi NaOH atau H2SO4. (Prawira, 2008)
Mengingat begitu pentingnya peranan zeolit dalam kehidupan, maka perlu dilakukan usahauntuk mendapatkan zeolit dengan daya guna yang lebih dibanding zeolit alam . Salah satu cara untuk meningkatkan daya guna zeolit melalui peningkatan kereaktifan yaitu dengan memodifikasi permukaan zeolit alam. Cara untuk memodifikasi permukaan zeolit alam antara lain dengan dealuminasi dan interaksi dengan surfaktan.
Modifikasi zeolit alam melalui pengasaman dapat menyebabkan dealuminasi sehingga meningkatkan rasio Si/Al. Meningkatnya rasio Si/Al akan meningkatkan keasaman sampel katalis. Dealuminasi terjadi terutama pada proses refluk dengan HCl 6N, sehingga Al dalam kerangka akan terekstrak. Perendaman dalam HF 1% bertujuan untuk melarutkan oksida pengotor termasuk silika dan alumina bebas, tetapi tidak merusak struktur zeolit. (Siswodiharjo, 2005)
Surfaktan merupakan molekul yang memiliki gugus polar yang suka air (hidrofilik) dan gugus non polar yang suka minyak (lipofilik) sekaligus, sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari minyak dan air. Surfaktan adalah bahan aktif permukaan, yang bekerja menurunkan tegangan permukaan cairan, sifat aktif ini diperoleh dari sifat ganda molekulnya. Bagian polar molekulnya dapat bermuatan positif, negatif ataupun netral, bagian polar mempunyai gugus hidroksil semetara bagian non polar biasanya merupakan rantai alkil yang panjang. Surfaktan pada umumnya disintesis dari turunan minyak bumi dan limbahnya dapat mencemarkan lingkungan, karena sifatnya yang sukar terdegradasi, selain itu minyak bumi merupakan sumber bahan baku yang tidak dapat diperbarui. Berikut ini merupakan jenis-jenis surfaktan :
1. Surfaktan anionik, surfaktan yang bagian alkilnya terikat suatu anion. Contohnya garam alkana sulfonat, garam olefin sulfonat
2. Surfaktan kationik, surfaktan yang bagian alkilnya terikat suatu kation. Contohnya garam alkil trimethil amonium, garam dialkil-dimethil amonium, garam alkil dimethil benzil amonium.
3. Surfaktan nonionik, surfaktan yang bagian alkilnya tidak bermuatan. Contohnya ester gliserin, ester sorbitan, ester sukrosa, polietilena alkil amina, glukamina, alkil poliglukosida, mono alkanol amina, dialkanol amina dan alkil amina oksida.
4. Surfaktan amfoter, surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan positif dan negatif. Contohnya asam amino, betain, fosfobetain. (Prawira, 2008)
Salah satu surfaktan yang dapat digunakan untuk memodifikasi zeolit adalah heksadesiltrimetilammonium (HDTMA). Heksadesiltrimetilamonium
dengan rumus molekul C19H42N+ adalah suatu tetra-substitusi atom nitrogen
bervalensi lima dan sebuah rantai lurus panjang alkil (C16) yang memberikan hidrofobisitas. Penelitian terhadap pengaruh panjang rantai hidrokarbon pada adsorpsi surfaktan kation pada klipnotilolit. Mereka menggunakan surfaktan kation, yaitu tetradecyltrimethylammonium (TDTMA), dodecyltrimethylammonium (DDTMA) dan HDTMA. Hasil yang diperoleh menyatakan bahwa keefektifan pertukaran ion dan interaksi hidrofob bertambah dengan pertambahan panjang rantai, dan surfaktan yang paling banyakterserap dalam klipnotilolit adalah HDTMA. (Swarnakar, 2011)
Salah satu bahan kimia yang berbahaya yang terkandung dalam produk migas, baik produk mentah maupun produk jadi adalah kandungan benzene. Keberadaan benzene dalam produk migas dapat secara alami terdapat dalam produk tersebut sejak dari proses ekplorasi, maupun benzene yang timbul karena adanya proses pengolahan dan produksi. Berdasarkan SNI no 19-0232-2005 tentang nilai ambang batas zat kimia di tempat kerja nilai maksimum yang diijinkan adalah 10 ppm. Benzene merupakan bahan kimia yang diklasifikasikan A2 yaitu zat kimia yang diperkirakan karsinogen untuk manusia (suspected human carcinogen). (Pudyoko, 2010). Fenol merupakan salah satu senyawa organik yang berasal dari buangan industri yang berbahaya bagi lingkungan dan manusia. Dalam konsentrasi tertentu senyawa ini dapat memberikan efek yang buruk terhadap manusia, antara lain berupa kerusakan hati dan ginjal, penurunan tekanan darah, pelemahan detak jantung, hingga kematian. Senyawa ini dapat dikatakan aman bagi lingkungan jika konsentrasinya berkisar antara 0,5 – 1,0 mg/l sesuai dengan KEP No.51/MENLH/ 10/1995 dan ambang batas fenol dalam air baku air minum adalah 0,002 mg/l seperti dinyatakan oleh BAPEDAL. (Slamet, 2005)
PEMBAHASAN
Zeolit merupakan absorben yang bisa digunakan untuk mengorspsi suatu zat yang dianggap pengotor. Namun zeolit alami memiliki daya absopsi yang rendah serta kurang selektif sehingga diperlukan heksadesiltrimetilammonium (HDMTA+) untuk meningkatkan keefektifan interaksi pertukaran ion dan interaksi hidrofob dengan alkil dari (HDMTA+) sehingga efektif akan penyerapan fenol yang merupakan pengotor dalam produk bahan bakar.
Preparasi dari sintesis material ini dilakukan dengan menghaluskan dan menyaring zeolit alam pada ukuran 200 mesh kemudian dicuci dengan akuades. Hal ini bertujuan untuk homogenitas ukuran permukaan zeolit dan untuk memperbesar luas permukaan zeolit sehingga kemampuan adsorsinya dapat lebih optimal. Selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 120 oC selama 4 jam. Tahap selnjutnya adalah dealuminasi dengan merendam 200 gram zeolit alam ke dalam 400 mL HCl 6M selama 4 jam. Hal ini untuk mengoptimalkan Si (dalam bentuk Si(OH)4) yang akan dimasukkan untuk mengganti (replacement) atom-atom Al pada framework zeolit. Pada dealuminasi, ion H+ yang dihasilkan dari reaksi penguraian HCl dalam medium air akan mengurai ikatan atom Al yang berada pada framework zeolit. Ion H+ ini akan diserang oleh atom oksigen yang terikat pada Si dan Al. Berdasarkan harga energi dissosiasi ikatan Al-O (116 kkal/mol) jauh lebih rendah dibandingkan enrgi disosiasi ikatan Si-O (190 kkal/mol), maka ikatan Al-O jauh lebih mudah terurai dibandingkan Si-O. Sehingga ion H+ akan cenderung menyebabkan terjadinya pemutusan ikatan Al-O dan akan terbentuk gugus silanol. Sedangkan ion Cl- hasil penguraian ion HCL juga akan mempengaruhi kekuatan ikatan Al-O dan Si-O. Ion Cl- memiliki elektronegativitas yang tinggi (3,16) dan berukuran kecil (r = 0,97Å), sehingga menyebabkan ion ini mudas berikatan dengan kation bervalensi besar seperti Si4+ dan Al3+. Tetapi ion Cl- akan cenderung berikatan dengan atom Al dikarenakan harga elektronegativitas atom Al lebih kecil (1,61) dibanding elektronegativitas atom Si (1,90).Campuran selanjutnya disaring dan dicuci dengan akuades hingga filtrat menunjukkan pH netral. Pencucian dihentikan apabila sudah tidak terdapat endapan pada filtrat ketika ditambah dengan Ag+. Setelah kering, zeolit kemudian direndam kembali dalam 400 mL NH4NO3 2M selama 4 jam. Campuran disaring dan dicuci dengan akuades hingga filtrat menunjukkan pH netral. Residu kemudian dikeringkan dalam oven 300 0C selama 4 jam. Hal ini dimaksudkan untuk menghilangkan Al yang masih tersisa pada zeolit (Siswodiharjo. 2005). Berikut ini adalah mekanis dealuminasi
Zeolit dikarakterisasi menggunakan FTIR dan XRD untuk mengetahui komposisi zeolit. Pada difraktogram tampak bahwa pada intensitas yang sama (100) telah terjadi pergeseran, yaitu pada zeolit alam adalah 3,33269 sedangkan pada zeolit terdealuminasi adalah 3,34869. Pergeseran difraktogram ini merupakan pendekatan dalam memprediksi telah terjadi dealuminasi pada zeolit. Untuk memperkuat hasil anslisa di atas maka dilakukan analisa menggunakan FTIR. Secara spektroskopis, zeolit dapat diamati pada rentang daerah bilangan gelombang 300-1300 cm-1. Panjang gelombang tersebut merupakan daerah utama serapan ikatan tetrahedral dari komponen utama penyusun zeolit yaitu SiO4 dan AlO4. Berikut ini merupakan difraktogram sinar X pada kedua zeolit
Pita pada 300-420 cm-1merupakan daerah untuk pore opening pada external linkage. Rentangan simetri O-AL-O atau O-Si-O pada internal tetrahedral akan muncul pada 650-720 cm-1sedang untuk external linkage akan muncul pada 750-820 cm-1. Tekukan Si-O atau Al-O akan muncul pada daerah 420-500 cm-1. Adsorban pada daerah 950-1250 cm-1 menunjukkan rentangan asimetri. Pada zeolit alam rentangan asimetri ditunjukkan pada pita 1076,2 cm-1 dan pada zeolit alam aktivasi ditunjukkan pada pita 1087,8 cm-1. Terjadinya dealuminasi dapat diamati dari adanya pergeseran pada spektra vibrasi internal dan external. Bila terjadi proses dealuminasi,maka akan ada pergeseran spectra ke arah bilangan gelombang yang lebih tinggipada vibrasi ulur internal zeolit dan pergeseran pita ke arah bilangan gelombang yang lebih rendah pada vibrasi eksternal. Hal ini seiring dengan menurunnya jumlah Al dalam struktur zeolit. Hasil penelitian sesuai dengan penjelasan diatas, bahwa terjadi pergeseran pita pada daerah vibrasi internal zeolit alam yaitu dari 1072,3 cm-1menjadi 1087,8 cm-1 pada zeolit alam terdealuminasi. Ini diperkuat dengan adanya pergeseran pada vibrasi pore opening yaitu dari 354,9 cm-1 pada zeolit alam menjadi 331,7 cm-1 pada zeolit alam termodifikasi. Berikut ini merupakan spektra FTIR zeolit alam dan zeolit terdealuminasi
Selanjutnya pemodifikasian dengan memasukan 10 gram zeolit dealuminasi ke dalam erlenmeyer. Zeolit tersebut kemudian ditambahkan HDTMA dengan konsentrasi 50 mmol sebanyak 25 mL. Campuran selanjutnya diaduk dalam shaker pada suhu ruang selama 8 jam pada kecepatan 150 rpm. Untuk mengetahui kemampuan zeolit alam dalam menyerap HDTMA, maka perlakuan tersebut diulangi untuk zeolit alam. Penyerapan surfaktan kation terhadap permukaan bermuatan negatif melibatkan pertukaran kation dan ikatan hidrofob. Pada level muatan yang rendah, monomer-monomer surfaktan tertahan oleh pertukaran ion dan membentuk monolayer. Seiring dengan peningkatan surfaktan yang tersedia, interaksi antara ekor hidrokarbon menyebabkan pembentukan bilayer. Molekul HDTMA+ memiliki dua bagiandengan karakter yang berbeda, dimana bagian ekornya merupakan rantai alkil (orde C-16) yang bersifat nonpolar dan bagian kepalanya bersifat polar dengan muatan +1. Bagian polar dari HDTMA+ yang bermuatan +1, merupakan bagian yang berinteraksi dengan bagian permukaan zeolit yang bermuatan -1. Pertukaran molekul HDTMA pada permukaan zeolit melalui pertukaran kation dengan kation penyeimbang (Mutngimaturrohmah, 2007). Mekanisme adsorpsi HDTMA+ dipermukaan zeolit diilustrasikan dalam Gambar berikut
Pada zeolit yang telah dimodifikasi dengan HDTMA+ baik pada zeolit alam maupun zeolit alam dealuminasi muncul pita pada daerah 2800-3000 cm-1. Pada zeolit alam pita yang menunjukkan bahwa zeolit telah dimodifikasi dengan HDTMA+ adalah pada pita 2923,6 cm-1 dan 2854,5 cm-1. untuk zeolit dealuminasi muncul pada pita 2931,6 cm-1 dan 2854,5 cm-1. pita-pita tersebut sesuai dengan mode rentangan simetris dan asimetris CH2 dari amina. Frekuensi pita absorbsi rentangan CH2 dari rantai amina sangat sensitif terhadap perubahan konformasi dari rantai dan hanya ketika rantai pada high ordered (all trans conformations) pita absorbsi yang sempit berada pada sekitar 2916 cm-1 (as (CH2)) dan 2848 cm-1 (as (CH2)) pada spektrum infra merah. Pada kisaran konsentrasi tinggi, pita absorbs rentangan CH2 asimetris relatif konstan dan berada pada all trans conformations. Pada konsentrasi rendah frekuensi bergeser secara signifikan pada bilangan gelombang yang lebih tinggi. Rentangan simetris CH2 pada FT-IR mengalami pergeseran. Rentangan simetris CH2 sedikit sensitif terhadap konformasi rantai.
Aplikasi zeolit alam terdealuminasi dan termodifikasi untuk penyerapan fenol sebagai bahan pengotor pada bahan bakar. Untuk mengetahui optimasi zat ini dilihat dari parameter pH, waktu kontak dan dibandingkan dengan zeolit non modifikasi. untuk mengetahui pengaruh pH terhadap adsorpsi fenol oleh Zeolit Termodifikasi maka dilakukan pencampuran 2 g zeolit termodifikasi HDTMA dengan fenol dengan konsentrasi 100 ppm. Campuran selanjutnya diaduk dalam shaker dengan kecepatan 150 rpm dengan memvariasikan pH 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 selama 24 jam. Kemudian disaring dengan corong Buchner dan filtratnya ditambah K3Fe(CN)6 dan pereaksi 4-AAP 0,3 mL. Filtrat selanjutnya diuji dengan menggunakan spektrometer UV-Vis. Berdasarkan grafik korelasi pH dengan fenol yang terabsorpsi disimpulkan bahwa pH yang optimum adalah 10 sebab fenol dalam bentuk ion fenolat pada suasana basa. Berikut grafik hubungan pH dan waktu kontak terhadap absorpsi fenol.
Untuk mengetahui pengaruh waktu kontak pada adsorpsi fenol oleh zeolit termodifikasi maka dilakukan pencampuran 2 g zeolit termodifikasiHDTMA dengan fenol dengan konsentrasi 100 ppm. Campuran selanjutnya diaduk dalam shaker dengan kecepatan 150 rpm pada pH optimum dan variasi waktu 1, 2, 3, 6,12 dan 24 jam. Kemudian disaring dengan corong Buchner dan filtratnya ditambah K3Fe(CN)6 dan pereaksi 4-AAP 0,3 mL serta pengaturan pada pH 10. Filtrat selanjutnya diuji dengan menggunakan spektrometer UV-Vis. Berdasrkan grafik di atas, waktu optimumnya adalah 12 jam.
Untuk mengetahui pengaruh adsorpsi fenol pada zeolit alamterdealuminasi (ZAT) dan zeolit alam terdealuminasi yang telah termodifikasi dengan surfaktan HDTMA (ZAAM) maka dilakukan pencampuran 2 g zeolit termodifikasi HDTMA dengan fenol dengan konsentrasi 100 ppm. Campuran selanjutnya diaduk dalam shaker dengan kecepatan 150 rpm pada pH dan waktu optimum. Kemudian disaring dengan corong Buchner dan filtratnya ditambah K3Fe(CN)6 dan pereaksi 4-AAP 0,3 mL serta pengaturan pada pH 10. Filtrat selanjutnya diuji dengan menggunakan spektrometer UV-Vis. Untuk mengetahui perbandingan hasilnya maka dilakukan perlakuan yang sama terhadap zeolit alam dan zeolit alam yang terdealuminasi. (Mutngimaturrohmah, 2007)
Berdasarkan tabel di atas terlihat bahwa fenol teradsorpsi paling banyak menggunakan zeolit dealuminasi termodifikasi HDTMA sebesar 94.394 mg/L. Ini disebabkan terbentuk struktur bilayer sehingga memungkinkan ion fenolat yang berinteraksi dengan zeolit semakin banyak karena fenol juga mempunyai cincin benzena yang bersifat non polar. Cincin benzene ini juga berperan dalam proses adsorpsi dengan cara berinteraksi dengan bilayer HDTMA yang bersifat hidrofob.
Regenerasi zeolit untuk dapat digunakan kembali dilakuakan dengan cara merendamnya pada air dan pemanasan zat pada suhu yang tinggi. Hal ini bertujuan agar pengotor yang telah diserap dapat keluarkan dari zeolit tersebut.
KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
Dari pembahasan akan aktivitas zeolit alam termodifikasi surfaktan HDMTA+ sebagi absorben fenol dapat disimpulkan bahwa untuk meningkatkan kualitas daya absorpsi zeolit alam dilakukan dealuminasi agar mengoptimalkan Si (dalam bentuk Si(OH)4) yang akan dimasukkan untuk mengganti (replacement) atom-atom Al pada framework zeolit. Pengkarakteristik dilakukan XRD dan FTIR untuk memperoleh ikatan dan vibrasi zat yang terkandung dalam zeolit. Untuk uji absorpsinya, dipakai tiga parameter yakni pH, waktu kontak dan perbandingan antara zeolit yng telah dimodifikasi dengan zeolit yng tidak dimodifikasi. Hasi yang didapatkan adalah 10 untuk pH optimum dan waktu kontak optimum adalah 12 jam. Sementra absorben yang paling baik adalah zeolit alam terdealuminasi yang dimodifikasi dengan HDMTA+ yang mampu mengabsorpsi fenol sebesar 94.394 mg/L.
SARAN
Saran yang diberikan untuk penelitian ini adalah menambahkan HDMTA melebihi CMC (Critical Micel Concentration) mengakibatkan HDTMA yang terserap pada zeolit dapat membentuk bilayer. Besarnya CMC dari HDTMA adalah 1,3 mmol/L. Pada konsentrasi yang lebih tinggi dari CMC tersebut, molekul-molekul HDTMA+ terorientasi membentuk dua lapisan bilayer melalui interaksi hidrofob dari rantai alkil dan menciptakan sebuah lapisan bersifat nonpolar yang selektif. Bila dilihat dari variasi konsentrasi HDTMA+ yang digunakan,maka pembentukkan bilayer yang sempurna memiliki peluang yang cukup besar.
DAFTAR PUSTAKA
Filho, Newton L D., Carmo, Devaney Ribeiro. 2004. Adsorption at silica, alumina, and related surfaces. Ilha Solteira: Marcel Dekker.
Mutngimaturrohmah., dkk. 2007. Aplikasi Zeolit Alam Terdealuminasi dan Termodifikasi HDTMA sebagai Adsorben Fenol. Semarang: Universitas Diponegoro.
Prawira, Muhammadin Hary. 2008. Penurunan kadar minyak pada limbah bengkel dengan menggunakan reaktor pemisah minyak dan karbon aktif serta zeolit sebagai media adsorben. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia.
Pudyoko,Sigit. 2010. Hubungan pajanan benzene dengan kadar fenol dalam urine dan gangguan sistem hematopoietic pada pekerja instalasi BBM. Semarang: Universitas Diponegoro.
Rakhmatullah, Dwi K A., dkk. 2007. Pembuatan adsorben dari zeolit alam dengan karakteristik adsorption properties untuk kemurnian bioetanol. Bandung: Institut Teknologi Bandung Siswodiharjo. 2005. Reaksi perengkahan cumene dan parafin menggunakan katalis logam pengemban ( Ni, Mo, NiMo / zeolit alam aktif). Surakarta: Universitas Sebelas Maret.
Rosjidi, Mohammad. 2010. Karakteristik dan uji absorben zeolit Z MCM-41 untuk pemurnian biodiesel. M.P.I vol. 4 no. 1 April 2010, 57-64 ISSN 1410-3680.
Slamet., dkk. 2005. Pengolahan limbah organik (fenol) dan logam berat (Cr6+ ATAU Pt4+) secara simultan dengan fotokatalis TiO2, ZnO-TiO2, DAN CdS-TiO2. Makara, Teknologi, vol. 9, no. 2, nopember 2005: 66-71.
Swarnakar, Vandana. 2011. , dkk. Sorption of Cr (VI) & As (V) on HDTMA –Modified Zeolites. International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 2, Issue 5, Mei-2011 1 ISSN 2229-5518.
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Jangan lupa di follow and coment ya Gan ... :)