35
B. Pembahasan
1. Sintesis Silika Gel dari Bagasse Tebu
Sintesis silika gel diawali dengan ekstraksi natrium silikat dari abu bagasse tebu. Sebelum diekstraksi, abu bagasse tebu ini dikalsinasi terlebih
dahulu pada suhu 600°C selama 5 jam. Hal ini untuk mendapatkan abu bagasse tebu yang bebas karbon dan memiliki struktur amorf. Pemilihan
suhu kalsinasi ini berdasarkan Govindarajan dan Jayalakshmi 2011 yang menyatakan bahwa struktur abu bagasse tebu berubah dari amorf pada
500°C sampai 700°C menjadi kristalin pada suhu 1000°C. Sementara itu, Goyal dkk.2009 juga menyatakan bahwa pada temperatur 700°C, silika
masih berstruktur amorf, namun kristal silika tumbuh sepanjang waktu pengabuan. Setelah kalsinasi, abu bagasse tebu diayak dengan ukuran 200
mesh. Selanjutnya, dilakukan pencucian dengan memasukkan 20 gram abu ke dalam 1 liter HCl 0,1 M dan dikeringkan dengan oven pada suhu 80°C.
Pencucian ini bertujuan untuk mengilangkan zat – zat anorganik yang masih
terdapat pada abu. Ekstraksi natrium silikat dilakukan menggunakan NaOH 1 M dengan
perbandingan 6 gram abu bagasse tebu dalam 200 mL NaOH dan dipanaskan sampai mendidih. Hasil filtrat yang didapatkan kemudian
disaring menggunakan penyaring buchner. Filtrat ini berwarna bening kekuningan. Menurut Mardiana dkk. 2013 reaksi ekstraksi natrium silikat
mengikuti persamaan sebagai berikut. SiO
2
s + 2 NaOHaq → Na
2
SiO
3
aq + H
2
Oaq
36 Berdasarkan percobaaan, volume Na
2
SiO
3
yang didapatkan dari 200 mL NaOH 1 M sekitar 180 mL. Larutan Na
2
SiO
3
yang terbentuk selanjutnya direaksikan dengan asam klorida. Tujuan penambahan asam tersebut yaitu
untuk berlangsungnya reaksi kondensasi dan polimerisasi. Penggunaan larutan asam klorida HCl dalam penelitian ini mengacu pada penelitian
terdahulu yang telah dilakukan oleh Zuryati 2005 dimana telah terbukti bahwa dengan menggunakan HCl akan menghasilkan silika gel dengan
porositas yang lebih besar dibandingkan penggunaan asam lain, sehingga diharapkan kapasitas adsorpsi dari sorben yang dihasilkan lebih besar pula.
Menurut Mardiana dkk. 2013, reaksi antara HCl dan Na
2
SiO
3
dapat dituliskan sebagai berikut
Na
2
SiO
3
aq + 2 HCl aq 2 NaCl aq + H
2
SiO
3
aq H
2
SiO
3
aq + H
2
O l SiOH
4
aq Selanjutnya monomer
– monomer asam silikat akan mengalami polimerisasi kondensasi membentuk dimer, trimer, dan seterusnya sampai
akhirnya membentuk polimer asam silikat Prastiyanto dkk., 2009. Menurut Scott 1993, reaksi polimerisasi kondensasi pembentukan silika
gel dapat diilustrasikan sebagai berikut.
Si OH
+ HO
OH OH
H
+
Si OH
2 +
HO OH
OH Si
OH HO
OH OH
+
-H
2
O Si
O HO
OH OH
Si OH
OH OH
H -H
+
Si O
HO OH
OH Si
OH OH
OH +
Gambar 14. Pembentukan Silika Gel
37 Berdasarkan percobaan, rasio volume HCl 1 M yang dibutuhkan untuk
menetralkan Na
2
SiO
3
rata – rata sekitar 1,3 : 1. Pembentukan gel silika
dengan HCl berlangsung sangat lambat. Menurut Nuryono dan Narsito 2005 hal ini di sebabkan oleh sebagian gugus
–Si-O- terprotonasi dan delokalisasi elektron terganggu sehingga atom Si dapat terserang oleh atom
O dari spesies –Si-O- lain. Apabila penambahan asam dilanjutkan maka
terjadi peningkatan konsentrasi –Si-OH dan reaksi tercepat berlangsung
apabila tercapai konsentrasi –Si-OH dan –Si-O dalam jumlah sama.
2. Hasil Analisis secara Difraksi Sinar X
Kategori