46
B. Pembahasan
1. Hasil Sintesis Silika Gel dari Bagasse tebu
a. Silika gel
Tahap pertama dalam penelitian ini adalah preparasi sampel. Preparasi bagasse tebu dilakukan berdasarkan penelitian Miftakhul Huda.
2012. Bagasse tebu dikeringkan dibawah sinar matahari selama sehari untuk mengeliminasi kandungan air dalam bagasse tebu dengan
menguapkan air dari permukaan sehingga memudahkan tahap pembakaran. Pengeringan dengan sinar matahari menyebabkan penyebaran panas ke
dalam bahan berlangsung secara bertahap dan menyeluruh sehingga penguapan air ke udara lebih merata. Tidak demikian halnya dengan
pengeringan dengan oven. Ketika bahan mulai terkena panas dari oven, laju pengeringan berlangsung secara cepat, sehingga saat laju
pengeringan mulai menurun, masih tersisa kandungan air pada bahan. Adanya sisa kandungan air dalam abu bagasse tebu dapat menghalangi
proses difusi komponen kimia yang terkandung dalam bagasse tebu saat dipanaskan Harsono, 2002.
Selanjutnya bagasse tebu dibakar, menghasilkan abu bagasse tebu berwarna hitam. Abu tersebut ditumbuk hingga halus untuk memperkecil
ukuran abu agar mempermudah tahap pengabuan. Selanjutnya, abu bagasse tebu diabukan dengan muffle furnace pada suhu 600
o
C selama 5 jam. Tahap pengabuan bagasse tebu bertujuan untuk menghilangkan fraksi organik
47 pengotor yang ada di dalam bagasse tebu, sehingga yang tersisa hanya
fraksi anorganiknya saja. Selain itu aktivasi fisik dengan cara pemanasan bertujuan untuk membuka dan menambah pori-pori silika gel dan
meningkatkan luas permukaan silika gel sehingga kapasitas penyerapannya menjadi bertambah besar. Pengabuan dilakukan pada temperatur di bawah
800
o
C untuk mencegah terjadinya transformasi silika yang berstruktur amorf menjadi kristalin, dan di atas 500
o
C untuk mempercepat waktu pembakaran. Semakin rendah temperatur pembakaran maka waktu yang
diperlukan untuk menghasilkan abu bagasse tebu berwarna putih menjadi lebih lama. Hal ini dikarenakan pembakaran fraksi organik dalam bagasse
tebu pada temperatur yang rendah memiliki kecepatan pembakaran yang rendah Chakraverty et.al., 1988. Temperatur yang dikontrol dengan baik
dan lingkungan yang sesuai saat pembakaran dapat menghasilkan kualitas abu bagasse tebu yang lebih baik karena ukuran partikel dan luas spesifik
permukaannya dipengaruhi oleh kondisi pembakaran. Bagasse tebu yang terbakar sempurna akan berwarna abu hingga putih, sementara abu bagasse
tebu yang tidak terbakar sempurna akan berwarna hitam Chakraverty et. al., 1988.
Abu tersebut diayak menggunakan ayakan 200 mesh agar diperoleh abu dengan ukuran yang sama dan memperluas permukaan dari silika gel.
Reaksi pengabuan yang terjadi menurut Nuryono dkk., 2004 adalah sebagai berikut:
Zat berisi C, H, O dan Si s + O
2
→ CO
2
g + H
2
Og + SiO
2
s 3
48 Sebanyak 20 gram abu bagasse tebu yang diperoleh dari tahap
pengabuan direndam dengan 1 liter HCl 0,1 M. Abu bagasse harus diaktifkan dengan larutan asam untuk menghilangkan oksida logam dan
komponen dalam abu bagasse tebu yang tidak diperlukan sekaligus meningkatkan porositas dan aktivitas adsorpsi Savita, 1997. Zat -zat
anorganik dalam bagasse tebu seperti mineral-mineral dalam jumlah yang sedikit dapat dihilangkan melalui perlakuan dengan H
2
SO
4
, HCl, atau HNO
3
. Menurut Chandrasekhar et. al. 2006, asam klorida merupakan bahan kimia yang sangat efektif untuk mengurangi zat-zat anorganik yang
terdapat di dalam bagasse tebu. Abu hasil rendaman HCl disaring dengan penyaring Buchner
kemudian dicuci sampai netral lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 80
o
C sampai massa konstan. Hasil yang diperoleh dari 20 gram abu bagasse tebu
setelah direndam HCl adalah 12,123 gram. Berat abu bagasse tebu yang hilang merupakan berat komponen pada abu bagasse tebu yang tidak
diperlukan. Selanjutnya, 6 gram abu yang telah direndam HCl direaksikan
dengan 200 ml NaOH 1 M. Campuran dipanaskan hingga mendidih sambil diaduk dengan pengaduk magnet magnetik stirer pada kecepatan konstan
selama 1 jam. Pengadukan dilakukan untuk mempercepat pencampuran antara NaOH dan abu. Natrium hidroksida digunakan pada penelitian ini
karena silika larut dalam larutan alkali terutama NaOH. Pada SiO
2
, elektronegativitas atom O yang tinggi menyebabkan Si lebih elektropositif
49 dan terbentuk intermediet [SiO
2
OH]
-
yang tidak stabil, kemudian terjadi dehidrogenasi dan ion hidroksil yang kedua akan berikatan dengan hidrogen
membentuk molekul air. Menurut Nuryono dan Narsito 2006, pada sistem ini terdapat anion silikat sebagai gugus reaktif dengan ion natrium sebagai
penyeimbang muatan. Dua ion Na akan menyeimbangkan muatan negatif yang terbentuk dan berinteraksi dengan ion SiO
3 2-
sehingga terbentuk natrium silikat Na
2
SiO
3
. Persamaan reaksi pembentukan larutan natrium silikat dapat dilihat pada persamaan 4.
SiO
2
s + 2 NaOHaq Na
2
SiO
3
aq + H
2
O l Proses yang terjadi adalah pelarut NaOH menembus kapiler-kapiler
dalam abu dan melarutkan silika. Selanjutnya, dengan cara difusi akan terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan silika yang ada dalam abu
tersebut dengan larutan NaOH. Adanya gaya adhesi antara silika dengan NaOH menyebabkan terjadi pemisahan larutan yang mengandung silika
dalam kuantitas tertentu didalam abu. Larutan silika yang terbentuk ini adalah natrium silikat yang merupakan reaksi antara NaOH dan silika pada
abu bagasse tebu Welveni, 2010. Larutan natrium silikat yang diperoleh sebanyak 180 mL. Larutan ini
berwarna bening kekuningan. Larutan yang diperoleh merupakan prekursor dari pembuatan silika gel.
Setelah itu, larutan natrium silikat disaring dengan kertas saring Whatman 42. Filtrat natrium silikat didinginkan pada
suhu kamar. 4
Kategori