Struktur kristal lempung adalah dua dimensi lapisan yaitu atom silica lapisan silica bentuk tetrahedral dan atom aluminiun lapisan Al dalam bentuk
oktahedra. Tetrahedra silica terikat sebagai SiO
6
OH
4
sedangkan oktahedra Al berikatan secara Van der Waals fisik membentuk lapisan alumino-silikat karena
kondidi terjadi nya bentonit, memungkinkan terjadinya substitusi Si oleh Al bentuk tetrahedral, menyebabkan mineral lempung kekurangan muatan negatif yang
dinetralisir oleh logam alkali dan alkali tanah. Ion logam tersebut berada diantara lapisan, sehingga dapat dipertukarkan dengan ion lain menyebabkan bentonit
mempunyai sifat penukar ion Zhu, 1996.
2.3.2. Sifat –Sifat MMT
MMT memiliki kemampuan untuk mengembang serta kemampuan untuk di interkalasi dengan senyawa organik membentuk material komposit organik-
anorganik. Selain itu mineral ini juga mempunyai kapasitas penukar kation yang tinggi sehingga ruang antar lapis MMT mampu mengakomodasi kation dalam jumlah
yang besar serta menjadi MMT sebagai material yang unik. Na-montmorilonite memiliki kandungan Na
+
yang besar pada antar lapisnya. Selain itu memiliki sifat mudah mengembang bila direndam dalam air dan akan
terbentuk suspensi bila didispersikan ke dalam air. Untuk Ca-montmorilonite, kandungan Ca
2+
dan Mg
2+
relatif lebih banyak bila dibandingkan dengan kandungan Na
+
. Ca-montmorilonite memiliki sifat sedikit menyerap air dan jika didispersikan ke dalam air akan cepat mengendap atau tidak terbentuk suspensi. Oleh karena itu, Na-
montmorilonite sering disebut dengan montmorilonite mengembang dan Ca- montmorilonite disebut dengan montmorilonite tidak mengembang Riyanto, 1994
2.3.3. Prospek Aplikasi Montmorilonit
Silikat yang paling umum digunakan untuk meningkatkan secara dramatis pada sifat-sifat seperti mekanik dan termal melebihi sifat polimer murninya adalah
montmorilonite. Silikat ini menunjukkan kemampuannya mengalami ekspansi
Universitas Sumatera Utara
swelling. Kemampuan MMT dalam meningkatkan sifat-sifat polimer sangat ditentukan oleh derajat pendispersian silikat ini dalam matriks polimer, tetapi sifat
hidrofil dari permukaan montmorilonite menghalangi proses ini. MMT umumnya berukuran sangat halus, sedangkan komponen-komponen
dalam lapisan tidak terikat kuat. Jika mengadakan persentuhan dengan air, maka ruang di antara lapisan mineral mengembang, menyebabkan volume lempung dapat
berlipat ganda. Terdapat tanda bahwa jarak dasar basal spacing montmorillonit meningkat secara seragam jika terjadi penyerapan air. Beberapa peneliti mencatat
bahwa meningkatnya jarak dasar dapat berlangsung perlahan-lahan, yaitu pertanda pembentukan kulit hidrasi di sekeliling kation-kation yang terdapat di antara lapisan.
MMT murni dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang penggunaan, seperti kertas fotokopi tanpa karbon, adsorben selektif, pengobatan, membrane, organoclay,
polymeric clay, pillared clay, nanoclay dan produksi katalis Vaccari,1998.
2.4. Nanoteknologi
Nanoteknologi adalah ilmu dan rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, maupun piranti alam skala nanometer. Material berukuran
nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari material berukuran besar bulk. Disamping itu material dengan ukuran nanometer memiliki
sifat yang kayak arena menghasilkan sifat yang tidak dimiliki oleh material ukuran besar. Sejumlah sifat tersebut dapat diubah-ubah dengan melalui pengontrolan ukuran
material, pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan , dan pengontrolan interaksi antar partikel Nabok, 2011.
2.4.1. Sifat Nano material
Nanomaterial memiliki sifat yang khas dan banyak diminati karena memiliki ukuran partikel yang sangat kecil 1 nm = 10
-9
m, sehingga luas permukaannya sangat tinggi. Di samping itu, dengan ukuran yang sangat halus, maka sifat-sifat khas unsur
tersebut akan muncul dan dapat direkayasa ; misal sifat kemagnetan, optik,
Universitas Sumatera Utara
kelistrikan, termal, dan lain-lain, sehingga pemanfaatannya telah merambah di berbagai bidang kehidupan manusia, seperti kesehatan, informasi, transportasi,
industri, energi dan lain-lain Arryanto, 2007. Material nanopartikel adalah material-material buatan manusia yang berskala
nano, yaitu lebih kecil dari 100 nm, termasuk di dalamnya adalah nanodot atau quantum dot, nanowire dan carbon nanotube. Selain nanopartikel juga dikembangkan
material nanostruktur, yaitu material yang tersusun oleh beberapa material nanopartikel. Untuk menghasilkan material nanostruktur maka partikel-partikel
penyusunnya harus diproteksi sehingga apabila partikel-partikel tersebut digabung menjadi material yang berukuran besar maka sifat individualnya dipertahankan.
Sifat material nanostruktur sangat bergantung pada : a Ukuran maupun distribusi ukuran,
b Komponen kimiawi unsur-unsur penyusun material tersebut, c Keberadaan interface grain boundary, dan
d Interaksi antar grain penyusun material nanostruktur. Kebergantungan sifat parameter-parameter diatas memungkinkan “tuning”
sifat material dengan kebebasan yang sangat tinggi Nabok, 2011.
2.4.2. Metode Pembuatan Nanomaterial
