13 pada umumnya terdiri dari kation-kation Na
+
, K
+
, Ca
2+,
Mg
2+
,dan Ba
2+
. Struktur dari AlO
4
.SiO
4
adalah tiga dimensi yang terdiri dari AlO
4
dan SiO
4
tetrahedral dihubungkan dengan pemakaian oksigen yang bersama-sama.
Rumus empirisnya : R
2 n+
. Al
2
O
3
. x SiO
2
. y H
2
O Dalam formula ini x 2, karena AlO
4
tetrahedral hanya bergabung dengan SiO
4
tetrahedral. n adalah valensi kation. Zeolit yang ada di Indonesia mayoritas dalam bentuk klinoptilolit Na
6
[Al
6
Si
30
O
72
]24H
2
O yang ditunjukkan pada gambar 3 dan Mordernit Na
8
[Al
8
Si
40
O
96
]24H
2
O.
Gambar 3. Struktur stereotip klinoptilolit Las, T, 1989
Penggunaan zeolit pada umumnya didasarkan pada sifat-sifat kimia dan fisika zeolit, seperti: dehidrasi, penyerap adsorben, penukar ion, katalis dan
filtrasi.
2.6.1. Zeolit sebagai Filter Penyaring Ion
Zeolit dapat menyaring molekul, ion dan atom karena ada saluran dan rongga dalam struktur zeolit bila ”oxygen window” dari saluran atau rongga lebih
kecil dari ukuran molekul, ion, atau atom.
14 Unsur-unsur kimia yang memiliki diameter kinetik yang terlalu besar
membuat unsur-unsur kimia tersebut tidak dapat melewati pori-pori zeolit, sehingga secara selektif unsur-unsur kimia tersebut tersaring, hal ini kemudian
digunakan sebagai pemisahan molekul berdasarkan atas ukuran dan bentuk. Afinitas dari masing-masing jenis molekul yang dapat tertangkap dalam rongga-
rongga yang ada dalam zeolit bergantung pada lingkup elektroniknya. Medan elektrostatik kuat yang ada dalam rongga-rongga zeolit menghasilkan interaksi
yang sangat kuat dengan molekul polar seperti air.
2.6.2. Zeolit sebagai Material Penyerap Sorben dan Dehidrasi
Adsorpsi adalah suatu proses terjadinya penyerapan molekul-molekul larutan atau gas pada permukaan suatu zat padat. Zat yang diserap tersebut disebut
adsorbat dan zat padat yang menyerap disebut adsorben, sedangkan peristiwa penyerapan itu sendiri dinamakan proses adsorpsi. Adsorpsi akan berlangsung
dengan cara menempatkan partikel zat penyerap pada suatu hamparan yang tetap lalu dialirkan fluida yang akan melewati unggun tersebut. Proses adsorpsi akan
terus berlangsung sampai suatu saat tidak terjadi lagi penyerapan oleh zat
penyerap dimana kondisi yang demikian itu dikatakan sebagai kondisi titik jenuhnya.
Zat penyerap atau pengadsorpsi adalah partikel yang berpori dimana hampir seluruh proses adsorpsinya akan berlangsung pada dinding pori-pori
tersebut. Pori-pori yang sangat kecil tersebut ternyata mempunyai luas permukaan dalam yang lebih besar dari permukaan luar pertikelnya sendiri.
15 Fenomena adsorpsi terjadi karena perbedaan polaritas, sehingga terjadi
peristiwa pelekatan molekul sebagian molekul pada permukaan partikel. Komponen yang teradsorpsi adsorbat melekat sedemikian kuatnya melebihi
komponen lainnya, sehingga memungkinkan pemisahan yang menyeluruh dari komponen yang dimaksud tersebut.
Proses adsorpsi dipengaruhi oleh jenis adsorben yang digunakan, temperatur, komposisi dan kandungan air kristal adsorpsi tersebut.
Beberapa peneliti telah melakukan proses adsorbsi zat padat dalam larutan, antara lain adalah Gutwich menerangkan bila adsoben berada dalam larutan akan
terjadi penarikan zat terlarut dan pelarut ke permukaan adsorben. Apabila gaya tarikan adsorben dengan zat terlarut lebih besar dari gaya tarikan pelarut dengan
zat terlarut, maka zat terlarut itu dapat diadsorbsi. Proses adsorbsi ini dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:
1. Secara kontak.
Proses ini adalah dengan memasukan adsorben ke dalam larutan yang akan dimurnikan dan diaduk dengan kecepatan pengaduk yang konstan selama
waktu tertentu. Kemudian dilakukan pemisahan sentrifuge, untuk memisahkan adsorben dari larutan tersebut, sehingga diperoleh larutan
yang diinginkan. 2.
Secara perkolasi. Proses ini dilakukan dengan jalan melewatkan larutan kedalam kolom
yang berisi adsorben, sehinggan diperoleh larutan yang diinginkan.
16 Bila zeolit dipanaskan pada suhu tinggi maka akan menjadi dehidrasi
pelepasan molekul air dari dalam rongga permukaan zeolit, menyebabkan kristal zeolit akan membentuk rongga-rongga. Peristiwa dehidrasi zeolit sangat penting,
karena tanpa melakukan dehidrasi zeolit sulit digunakan sebagai adsorben. Hilangnya molekul air meyebabkan interaksi antar spesi akan aktif pada saat
proses adsorpsi. Struktur kristal yang unik ini membuat zeolit mempunyai kemampuan sebagai absorben, sehingga menyebabkan zeolit akan sangat selektif
untuk menyerap molekul-molekul seperti He, N
2
, O
2
, CO
2
, SO , Ar, Kr, dan uap air dalam proses pengeringan drying. Proses penyerapan oleh zeolit ini terjadi
karena disamping strukturnya ”rigid” juga menpunyai polaritas yang tinggi. Penyerapan adalah proses ikatan suatu molekul atau unsur pada permukaan
unsur lain. Penggunaan zeolit sebagai adsorben karena: Zeolit bersifat selektif dan mempunyai kapasitas tukar kation cukup tinggi.
Zeolit dapat memisahkan molekul-molekul berdasarkan ukuran dan bentuk struktur kristal zeolit.
Zeolit itu sendiri bersifat polar, jika beberapa molekul memasuki sistem pori zeolit, salah satu molekul tersebut akan tertahan yang berdasarkan kepada
kepolaran atau efek interaksi molekul tersebut dengan zeolit. Mekanisme proses ini ada dua yaitu: penyerapan fisik atau gaya tarik vanderaxial dan penyerapan
kimia atau gaya tarik elektrostatik. Kedua mekanisme tersebut dapat berjalan secara bersamaan bergantung pada sifat unsur yang diserap keasaman permukaan,
kemampuan penukaran kation zeolit, dan kandungan kelembaban sistem.
17
2.6.3. Zeolit sebagai Penukar Ion
