Analisis Silika dengan FTIR
Berdasarkan Gambar 9 gugus molekul siloksan dan silanol dalam silika dengan berbagai perlakuan ditunjukan pada Tabel 5.
Tabel 5 Bilangan gelombang dari gugus siloksan dan silanol yang terkandung dalam silika
Bilangan gelombang silika cm
-1
Interpretasi bentuk vibrasi
literatur bilangan
gelombang silika cm
-1
KOH 10
NaOH 10
KOH 20
NaOH 20
471 478
486 463
Vibrasi tekuk Si-O dari Si-O-Si
21, 25
466.7, 470 -
617 617
617 Vibrasi ulur Si-O dari
Si-O-Si
22
620 802
795 787
795 Vibrasi ulur asimetri Si-
O dari Si-O-Si
20, 21, 22
795, 794.6-806.2
1103 1095
1103 1095
Vibrasi ulur asimetri Si- O dari Si-O-Si
20, 21, 22
1080-1010, 1103.2
1643 1643
1643 1643
Vibrasi tekuk -OH dari Si-OH atau air
20, 21
1635.5-1651.0 3448
3464 3448
3456 Vibrasi ulur -OH dari
Si-OH atau air
20, 21
3400-3500 Tabel 6 Nilai konstanta pegas anharmonik Nm silika
dengan vibrasi ulur asimetri Si-O dari Si-O-Si Perlakuan
− −
� ̅
−
�� � �
−
KOH 10 802
1103 0.1922
1303 3.909 x10
13
1017.991 KOH 20
787 1103
0.1872 1258 3.774 x10
13
948.891 NaOH 10
795 1095
0.1919 1290 3.870 x10
13
997.780 NaOH 20
795 1095
0.1919 1290 3.870 x10
13
997.780 Silika yang dihasilkan memiliki gugus silanol dan siloksan, namun pada
perlakuan penambahan KOH 10 pada Gambar 9a tidak muncul bilangan gelombang di 617 cm
-1
yang mengindikasikan bahwa kandungan gugus siloksan lebih sedikit. Bilangan gelombang yang terdapat pada silika yang tidak
teridentifikasi diyakini gugus molekul dari pengotor silika atau gugus molekul silika yang lebih kompleks.
Silika dengan bilangan gelombang 794-806 cm
-1
dan 1000-1130 cm
-1
mengalami vibrasi ulur asimetri Si-O dari Si-O-Si.
21
Berdasarkan vibrasi ulur asimetri Si-O-Si tersebut maka dapat ditentukan besar konstanta pegas dengan
mengasumsikan terjadi osilasi anharmonik yang ditunjukan pada Tabel 6 dengan menggunakan persamaan 1.4 dan 2.3. Vibrasi ulur asimetri diatomik memiliki
massa reduksi m yang sama dengan massa silikon sebesar
. x 10
-26
Kg. Konstanta anharmonik
� Si-O dari Si-O-Si masing-masing perlakuaan memiliki nilai dari 0.1872-0.1922 sehingga didapatkan konstanta pegasnya sebesar 948.891
–
1017.991 Nm. Semakin besar nilai konstanta pegas maka mengidentifikasikan semakin kuat ikatan dari molekul.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Konsentrasi dan jenis basa pengekstraksi mempengaruhi rendemen dan kemurnian silika yang dapat diekstraksi dari sekam padi. Semakin besar konsentrasi
larutan basa semakin besar pula rendemen dan kemurnian silika yang dihasilkan. Rendemen terbesar pada perlakuan pelarutan dengan larutan NaOH20 sebesar
22.59. Silika yang dihasilkan memiliki kemurnian yang tinggi sebesar 92.01 pada perlakuan pelarutan dengan larutan KOH 20. Gugus Si-O-Si ditunjukan
pada Spektra FTIR dengan bilangan gelombang 463-486 cm
-1
, 617 cm
-1
, 787-802 cm
-1
,dan 1095-1103 cm
-1
serta gugus Si-OH atau molekul air ditunjukan pada bilangan gelombang 1643 dan 3448-3464 cm
-1
. Nilai konstanta pegas vibrasi ulur asimetri Si-O-Si yang mengalami osilasi anharmonik sebesar 948.891
– 1017.991 Nm.
Saran
Penelitian selanjutnya diharapkan melakukan ekstraksi silika dengan perlakuan konsentrasi larutan basa 20 serta pada proses pengendapan
pemberian HCl dilakuakan secara kuantitatif dan variasi pH 7. Vibrasi ulur Si- OH serta vibrasi tekuk Si-O-Si dan Si-OH dari silika yang dihasilkan diharapkan
dapat menganalisis konstanta pegasnya. Silika yang dihasilkan perlu adanya ekstraksi menjadi silikon sehingga dapat diketahui baik atau tidaknya sebagai bahan
semikonduktor.
Daftar Pustaka
1. [BPS] Badan Pusat Statistik ID. Produksi Padi, Jagung dan Kedelai Angka
ramalan I Tahun 2013 . Berita Resmi Statistik No. 4507 Th. XVI. 1 Juli 2013.
[diunduh 2013 4 Oktober]. Tersedia pada [ http:bps.go.idtnmn_pgn.php]. 2013
2. Ismunadji M. Padi Buku 1 Edisi I. Badan Penelitian dan Pengembangan
Pertanian. Bogor. 1988. 3.
Mittal Davinder. Silica from Ash: A Valuable Product from Waste Material. Resonance
. Vol. 27. hal. 64-66. 1997. 4.
Irzaman et al. Optimization of Thermal Efficiency of Cooking Stove with Rice-
Husk Fuel in Supporting the Proliferation of Alternative Energy in Indonesia. Proceeding Symposium on Advanced Technological Development of Biomass
Utilization in Southeast Asia. TUAT Japan. page 40 – 43. 2009.
5. Haslinawati MM, Matori KA, Wahab ZA, Sidik HAA, Zainal AT. Effect of
Temperature on Ceramik From Rice Husk Ash. International Journal of Basic
and Applied Sciences 9 9. Hal: 111-117. 2009.
6. Rohaeti E, Hikmawati, Irzaman. Production of Semiconductor Materials
Silicon from Silica Rice Husk . The International Conference on Material
Science and Technology . Batan. Serpong Indonesia ID: 265-272. 2010.
7. Mujikarno Otto. Penambahan Magnesium Berlebih dalam Menghasilkan
Silikon Murni dari Sekam Padi sebagai Bahan Semikonduktor [Tesis]. Bogor
ID. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. 2013. 8.
Hikmawati. Produksi Bahan Semikonduktor Silikon dari Silikon Dioksida Limbah Arang Sekam Padi sebagai Alternatif Sumber Silikon
[Tesis]. Bogor ID. Institut Pertanian Bogor. 2010.
9. Kalapathy, U., A. Proctor, and J. Schultz. A Simple Method for Production of
Pure Silica from Rice Hull Ash . Bioresources. Technology. Vol.73, hal. 257-
262. 2000. 10.
Pandiangin, K. D., Suka, I.G., Rilyanti, M., Widiarto, S., Anggraini, D., Arief, S., dan Jamarun, N. Karakteristik Keasaman Katalis berbasis Silika Sekam
Padi yang Diperoleh dengan Teknik Sol-Gel . Prosiding Seminar Nasional
Sains dan Teknologi II. Universitas Lampung, Bandar Lampung. Hal. 342-456. 2008.
11. Suka, I.G., Simanjuntak, W., Sembiring, S., dan Trisnawati, E. Karakteristik
Silika Sekam Padi dari Provinsi Lampung yang Diperoleh dengan Metode Ekstraksi
. MIPA. Vol. 371, hal. 47-52. 2008. 12.
Agung. Ekstraksi Silika dari Abu Sekam Padi dengan Pelarut KOH. Program Studi `
Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat. Konversi, Volume 2 No. 1.
2013. 13.
Wannapeera J, Worasuwannarak N, Pipatmanomai S. Product rendemens and characteristics of rice husk. rice straw and corncob during fast pyrolysis in a
drop-tubefixed-bed reactor . Songklanakarin J. Sci. Technol. Vol. 303. hal.
393-404. 2008. 14.
K. K. Larbi. Synthesis of High Purity Silicon from Rice Husk[Thesis],
University of Toronto CD, Canada. 2010. 15.
R. M. Mohamed, R. M. Radwan, M. M. Abdel-Aziz and M. M. Khattab. Electrical and thermal properties of c-irradiated nitrile rubberrice husk ash
composites. J. Appl. Polym. Sci., 115, 1495-1502. 2010.
16. Ugheoke Iyagnagbe B, Otman Mamat. A Critical Assessment and New
Research Directions of Rice Husk Silica Processing Methods and Propertie. Maejo Int. J. Sci. Technol. 6
03, 430-448. 2012 17.
OSHA Cyber-conference. Silica Crystalline by XRD [155 KB PDF. 9 pages]. NIOSH Method 7500. [diunduh 2014 Februari 04]. Tersedia pada
[https:www.osha.govdsgtopicssilicacrystallinerosem].1997. 18.
Afif M. Teknologi Ekstraksi dari Sekam Padi Untuk Semikonduktor [Skripsi]. Bogor ID: Institut Pertanian Bogor. 2012.
19. Yakin Khusnul. Perhitungan Energi Disosiasi Ca-O dan C-O pada
Gugus Fungsi Hidroksiapatit Menggunakan Pemodelan Spektroskopi Inframerah
[Skripsi]. Bogor ID. Institut Pertanian Bogor. 2013. 20.
Silverstein RM, Bassler GC, Morril TC. Spectrometric Identification of Organic Compound
. 5th ed. John Wiley Sons Inc. New York. 1991. 21.
Sriyanti, dkk,. Pengaruh Keasaman Medium dan Imobilisasi Gugus Organik pada Karakter Silika Gel dari Abu Sekam Padi
. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Diponegoro. Semarang. JSKA.Vol.VIII.No.3. 2005.
22. Launer Philip J. Infrared Analysis Of Organosilicon compounds: Spectra-
Strucure Correlations. Labolatory for materials inc . Brunt Hill New York
12027. 1987. 23.
Fowles G. R., Cassiday G L. Analytical mechanics seventh edition. Belmont US, CA 94002. Thomson BrooksCole. 2005.
24. Banwell CN. Fundamental of Molecular Spectroskopy Second Edition.
Chemistry University of Sussex, falmer : Perfix. 1978. 25.
Hamdan H. Introduction to Zeolites: Synthesis, Characterization and Modification
. Universiti Teknologi Malaysia, Kualalumpur. 1992. 26.
Gautreau Ronald, and Savin William. Fisika Modern Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga. 2006.
Lampiran 1 Keadaan ketika molekul dianggap osilasi anharmonis sederhana pada keadaan 2 molekul terikat
Misalkan x
2
x
1
� = +
� = � � − � = � � + � − � �
� = � − � Maka
� = +
− � � + � − � �
� =
� �
= −�
� + ��
� = −�
� + ��
−
�
= −�
� + ��
−
�
+ �
� − �� = ...1
� =
� �
= �
� − ��
� = �
� − ��
−
�
= �
� − ��
−
�
− �
� + �� = ....2
Misal : � = � �
= �
� = −� �