9
2. Silika Gel
Silika adalah senyawa hasil polimerisasi dari asam silikat dengan formula umum SiO
2
. Senyawa silika di alam dapat ditemukan dalam beberapa bahan alam, seperti pasir, kuarsa, gelas, dan sebagainya.
Silika yang terdapat di alam sebagai senyawanya berstruktur kristalin, sedangkan sebagai senyawa sintesis berstruktur amorph Sulastri
Kristianingrum, 2010. Silika gel merupakan salah satu bahan anorganik yang memiliki kelebihan sifat, yaitu memiliki kestabilan tinggi terhadap
pengaruh mekanik, temperatur, dan kondisi keasaman. Kelebihan sifat silika gel ini menyebabkan silika gel banyak digunakan sebagai
adsorben, material pendukung katalis, dan lain-lain Sriyanti et al., 2005.
Menurut Oscik 1982: 188, silika gel memiliki rumus kimia secara umum yaitu SiO
2
.x H
2
O. Struktur satuan mineral silika pada dasarnya mengandung kation Si
4+
yang terkoordinasi secara tetrahedral dengan anion O
2-
. Namun demikian, susunan tetrahedral SiO
4
pada silika gel tidak beraturan seperti yang tergambar dibawah ini.
Gambar 1. Struktur Kimia Silika Gel
10 Silika gel merupakan suatu bentuk dari silika yang dihasilkan
melalui penggumpalan sol natrium silikat Na
2
SiO
3
. Sol mirip agar-agar ini dapat didehidrasi sehingga berubah menjadi padatan atau butiran
mirip kaca yang bersifat tidak elastis Ummah et al., 2013. Silika gel adalah padatan anorganik yang mempunyai gugus silanol Si-OH dan
gugus siloksan Si-O-Si di permukaan dan mempunyai luas permukaan yang besar . Di samping itu, silika gel mempunyai pori-pori yang luas,
berbagai ukuran partikel dan area permukaan yang khas Kristianingrum et al., 2011.
3. Proses Sol Gel
Proses sol-gel adalah proses pembuatan polimer anorganik atau keramik dari larutan melalui transformasi dari prekursor cairan menjadi
sol dan akhirnya membentuk sebuah struktur jaringan yang disebut dengan “gel”. Secara tradisional, pembentukan sol dapat didefinisikan
secara lebih umum sebagai suspensi koloid. Dalam proses sol-gel, ada banyak cara yang berbeda untuk sebuah gel dapat terbentuk. Terkadang,
prekursor yang sama dapat terbentuk struktur yang berbeda hanya dengan perubahan kecil sesuai dengan kondisi Danks et al., 2016.
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Yusuf et al. 2014 pembentukan silika gel dilakukan malului proses sol-gel, yaitu dengan
menambahkan larutan asam ke dalam larutan natrium silikat. Asam yang digunakan adalah asam klorida HCl. Penambahan asam klorida pada
11 proses pembentukan silika gel akan menyebabkan reaksi kondensasi
terhadap ion silikat. Menurut Nuryono Narsito 2005, pembentukan gel bergantung pada pH atau konsentrasi proton dalam larutan dan tidak
bergantung pada jenis asam. Pada penambahan asam menyebabkan semakin tinggi konsentrasi proton H
+
dalam larutan natrium silikat dan sebagian gugus siloksi Si-O
-
membentuk gugus silanol Si-OH. Menurut Indriyanti et al., 2011, pembentukan silika gel pada pH=7
terjadi sangat cepat dan dalam waktu hanya beberapa menit dan menghasilkan gel yang padat. Silika gel pada pada pH=7 ada dalam
bentuk SiO
2
yang bertanggung jawab terhadap pembentukan ikatan siloksan. Tetapi SiO
2
akan berubah menjadi SiOH
4
jika pH lebih rendah asam. Dengan berkurangnya ikatan siloksan maka gel yang dihasilkan
akan kurang rigid padat. Apabila dalam pH basa, ikatan siloksan yang terbentuk lemah. Prinsip dasar dari proses sol-gel ini adalah perubahan
atau transformasi dari spesies Si-OR dan SiOH menjadi siloksan Si-O- Si. Silika gel yang mempunyai gugus silanol bebas -Si-OH dan gugus
siloksan -Si-O-Si- diketahui mampu mengadsorpsi ion logam keras Purwaningsih, 2009.
Sintesis silika gel dilakukan dengan mencuci abu ampas tebu terlebih dahulu dengan asam klorida untuk menghilangkan mineral-
mineral yang tidak diinginkan, kemudian dilarutkan dalam natrium hidroksida dengan pemanasan selama 1 jam. Hasil pemanasan kemudian
didinginkan dan disaring lalu ditambahkan larutan asam klorida sampai
12 terbentuk gel. Setelah menjadi gel, hasil yang diperoleh yaitu berupa
silika gel kemudian dilakukan karakterisasi dengan FTIR dan XRD Yusuf et al., 2014.
Pada pembuatan silika yang dilakukan melalui proses sol-gel memiliki beberapa keunggulan. Keunggulan tersebut antara lain
pembuatannya mudah, dapat disimpan dalam waktu yang lama, dapat digunakan kembali, memiliki daya tahan yang baik terhadap perubahan-
perubahan pelarut kimia, bersifat inert, sifat adsorpsi dan pertukaran ion yang baik, serta dapat digunakan untuk prekonsentrasi atau pemisahan
analit karena proses pengikatan analit pada permukaan silika yang bersifat reversible, karakteristik fasanya dapat diatur dengan suhu
sintering untuk mendapatkan fasa amorf, kristobalit, dan tridimit Mar’atus S. Saputro, 2012. Dibandingkan metode lain, imobilisasi
pada proses sol-gel lebih sederhana dan cepat karena reaksi pengikatan berlangsung secara bersamaan dengan proses terbentuknya padatan.
Selain itu, teknik imobilisasi melalui proses sol-gel lebih mudah di lakukan di laboratorium karena reaksi dapat dilakukan pada temperatur
kamar Wogo et al., 2011.
4. Unsur Hara Nitrat NO
Kategori