53 yang terikat ditunjukkan pada bilangan gelombang 1641,25 cm
-1
, sedangkan vibrasi tekuk dari gugus siloksan Si-O-Si ditunjukkan pada bilangan
gelombang 466,63 cm
-1
Hardjono, 1992. Secara umum, gugus fungsional silika gel adalah silanol Si-OH dan siloksan Si-O-Si. Adanya kemiripan
pola serapan pada silika gel pembanding dan silika hasil sintesis untuk gugus silanol dan siloksan dapat disimpulkan bahwa silika gel dari bagasse
tebu memiliki kemiripan dengan gugus fungsi pada silika Kiesel gel 60 Merck. Hal ini menunjukkan bahwa bagasse atau ampas tebu dapat
digunakan sebagai bahan untuk pembuatan silika gel.
4. Daya Adsorpsi Silika Gel terhadap Anion NO
3 -
Adsorpsi anion NO
3 -
dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu seperti konsentrasi adsorbat, pH, suhu, luas permukaan adsorben, waktu
pengadukan dan ukuran molekul adsorbat Benefield dkk., 1982. Daya adsorpsi dapat diketahui dari eksperimen pengikatan anion nitrat oleh silika
pada berbagai variasi konsentrasi sorbat. Pada penelitian ini, kondisi larutan dijaga pada pH 7 pada kondisi netral dan dilakukan pada suhu 25
o
C dengan lama pengadukan 30 menit. Sebanyak 0,1 gram adsorben dilarutkan ke
dalam aqua demnineralisata, kemudian ditambahkan larutan 0,00715 M NO
3 -
. Konsentrasi NO
3 -
divariasikan dengan menambahkan larutan NO
3 -
ke dalam aqua demineralisata, sebanyak 1, 3, 4, 5, 5 dan 5 mL.
Berdasarkan perhitungan dari hasil data yang diperoleh, didapatkan grafik hubungan antara konsentrasi awal NO
3 -
dengan daya adsorpsi yang ditunjukkan pada Gambar 12 halaman 42. Berdasarkan grafik tersebut
54 dapat disimpulkan bahwa semakin semakin besar konsentrasi awal NO
3 -
maka semakin besar daya ikat adsorpsinya.
5. Model Isoterm Adsorpsi Anion NO
3 -
oleh Silika Gel
Penentuan model isoterm adsorpsi diperoleh dari eksperimen pada berbagai variasi konsentrasi adsorbat. Isoterm adsorpsi menjelaskan
distribusi keseimbangan adsorpsi dengan perbedaan konsentrasi adsorben dalam larutan. Pada umumnya, jumlah dari adsorbat yang teradsorp per
satuan berat adsorben meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi Kusmiyati dkk., 2012: 55-56. Pola isoterm adsorpsi dapat ditentukan
dengan kapasitas atau kemampuan jerap adsorben Sekewael, Tehubijuluw, Reawaruw, 2013. Pola isoterm yang digunakan pada penelitian ini
adalah isoterm Langmuir, Freundlich, dan isoterm Dubibin-Radushkevich. Pola isoterm Langmuir diperoleh berdasarkan grafik hubungan Ce tehadap
CeN, untuk isoterm Freundlich berdasarkan hubungan antara log Ce terhadap
log N,
sedangkan pada
isoterm Dubinin-Radushkevich
berdasarkan hubungan antara
ε² terhadap ln q
e
. Dari data yang diperoleh, dihasilkan suatu grafik pada Gambar 13, 14, dan Gambar 15, menunjukkan
pola isoterm Langmuir, Freundlich, dan Dubinin-Radshkevich oleh silika dari bagase tebu.
Persamaan garis yang diperoleh pada pola isoterm Langmuir, Freundlich, dan Dubinin-Radushkevich, kemudian diinterpretasikan pada
persamaan
�
�
�
�
=
1 �
� .����
+
�
�
�
���
untuk isoterm Langmuir dan log q
e
= log K
F
+
1 �
log C
e
untuk isoterm Freundlich, sedangkan ln q
e
= ln Q
D -
B
D
ε
2
untuk
55 persamaan
isoterm Dubinin-Radushkevich,
sehingga akan
diperoleh parameter isoterm adsorpsi pada Tabel 4.
Tabel 4. Parameter Isoterm Adsorpsi
Parameter Isoterm Adsorpsi
Isoterm Langmuir
Isoterm Freundlich
Isoterm Dubinin- Radushkevich
q
m ax
molg -7,476E-01
- 1,209
K
L
Lmol -83,6
- -
K
F
Lg -
1,376E+02 -
1n -
1,09 -
N -
0,917 -
R
2
0,357 0,983
0,996 R
0,597 0,991
0,998 E kJmol
- -
5,607 Pembentukan kompleks tidak mengikuti Langmuir, melainkan
mengikuti model isoterm Freundlich dan Dubinin-Radushkevich. Model isoterm Freundlich, terindikasikan oleh harga koefisien korelasi R = 0,996.
Pola adsorpsi juga mengikuti model isoterm Dubinin-Radushkevich dengan harga koefisien korelasi R = 0,998.
Pada isoterm Dubinin-Radushkevich
dan Freundlichh,
harga koefisien relasi R mendekati 1, hal ini menunjukkan bahwa adsorben silika
gel yang disintesis dari abu bagasse tebu cukup efektif untuk adsorpsi ion NO
3 -
dalam larutan. Pada adsorben perlu dikonsultasikan dengan model isoterm lain yang mungkin dapat memberikan harga R yang lebih tinggi.
Harga n menunjukkan intensitas adsorpsi suatu adsorben terhadap adsorbat. Harga n lebih dari satu menunjukkan bahwa adsorpsi berjalan
dengan sempurna. Pada penelitian ini, harga n yang rendah 0,917 menunjukkan bahwa ikatan yang terjadi di kedua permukaan silika tersebut
56 adalah ikatan yang kurang kuat. Meskipun demikian, ikatan tersebut tidak
dapat serta merta dikatakan terjadi secara fisik, meskipun ikatan yang terjadi tidak kuat. Analisis dengan model isoterm Dubinin-Radushkevich dapat
digunakan untuk mementukan ikatan secara kimiawi atau fisik. Nilai energi dari Dubinin-Radushkevich sebesar 5,607 kJmol, menunjukkan bahwa
ikatan yang terjadi antaraksi Van Der Waals anion nitrat oleh silika gel terjadi secara fisisorpsi. Antaraksi Van Der Waals mempunyai ikatan
dengan jarak yang jauh tetapi lemah dan energi yang dilepaskan mempunyai orde besaran yang sama dengan entalpi kondensasi Atkins, 1997.
57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Silika yang diperoleh dari bagasse tebu berstruktur amorf dan mengandung gugus siloksan dan silanol.
2. Semakin tinggi konsentrasi larutan NO
3 -
maka akan semakin besar pula daya adsorpsinya.
3. Model isoterm adsorpsi anion NO
3 -
pada silika gel dari bagasse tebu mengikuti model isoterm Freundlich dari harga koefisien korelasi R =
0,991 yang mendekati 1, berarti adsorben silika gel yang disintesis dari abu bagasse tebu cukup efektif untuk adsorpsi ion NO
3 -
dalam larutan. Berdasarkan model isoterm Dubinin-Radushkevich, energi ikatan sebesar
5,607 kJmol yang berarti ikatan yang terjadi antaraksi Van Der Waals anion nitrat oleh silika gel terjadi secara fisisorpsi.
B. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka peneliti menyarankan: 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan mengganti bagasse tebu
sebagai bahan baku pembuatan silika gel. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang analisis nitrat dengan
spektroskopi UV-Vis.
