commit to user
48
Zat warna dan mordan yang digunakan adalah bahan kimia buatan sehingga perlunya pergantian zat warna dan mordan alam. Zat warna dan mordan alam
mempunyai kelebihan yaitu lebih murah, mudah diperoleh, dan ramah lingkungan. Salah satu di antaranya adalah kulit akar pohon mengkudu Morinda Citrifolia
Hamid dan Muhlis, 2005, daun tembakau Nicotiana tabacum Kusumawati dan Kusumastuti, 2008 dan daun sengon Albizia falcataria Kusriniati et al.,2008
sebagai pewarna kain sutera.
B. Aktivasi Adsorben
1.
Aktivasi Zeolit Alam ZA
Sifat fisis dari zeolit alam yang digunakan dalam penelitian ini ialah berbentuk batuan kecil dan berwarna putih kehijau-hijauan. Pemanasan zeolit pada
ukuran -80+100 mesh telah dilakukan dalam tungku pada suhu 150
o
C selama 60 menit Gambar 15.
Gambar 15 . Hasil Pemanasan Zeolit Wonosari Ayakan -80+100 mesh pada suhu
150
o
C. Foto: Dian Kresnadipayana, Oktober 2011
commit to user
49
Menurut Susetyaningsih et al. 2009 bahwa aktivasi fisika dengan pemanasan 150
o
C selama 60 menit merupakan kondisi terbaik dalam kemampuan adsorpsi sebesar 92,60 tanpa aktivasi HCl. Aktivator zeolit alam yang digunakan
adalah HCl 6 M dengan perendaman selama 4 jam Gambar 16. Menurut Mutngimaturrohmah et al., 2009 bahwa konsentrasi HCl 6 M merupakan
konsentrasi maksimum untuk proses penguraian Al-O dealuminasi sehingga gugus hidroksi pada Si-O dapat aktif untuk menjerap suatu ion logam CrVI.
Gambar 16 . Perendaman Zeolit 500 gr dengan 1 L HCl 6 M 1:2 selama 4 jam
Foto: Dian Kresnadipayana, November 2011 Gambar 17 menunjukkan bahwa setelah perendaman, HCl yang semula
berwarna bening setelah dipakai perendaman berwarna hijau kekuning-kuningan. Perubahan warna ini menjelaskan bahwa HCl berfungsi untuk menghilangkan
pengotor-pengotor yang mungkin berupa kation-kation yang terdapat dalam zeolit
commit to user
50
tersebut. Kation-kation tersebut berupa logam Na, K, Ca dan Fe yang terdapat dalam zeolit alam Wonosari. HCl dapat juga untuk menguraikan ikatan Al-O pada
framework zeolit sehingga gugus hidroksi menjadi aktif.
a b
Gambar 17
. a Perendaman Zeolit setelah 4 jam. b Perbandingan HCl 6 M kanan dengan HCl setelah Perendaman Zeolit kiri
Foto: Dian Kresnadipayana, November 2011
Gambar 18 . Pencucian Zeolit dengan Akuades dan Penyaringan setelah
perendaman NH
4
NO
3
2 M selama 4 jam Foto: Dian Kresnadipayana, November 2011
commit to user
51
Pencucian zeolit dengan akuades secara berulang-ulang dilakukan untuk menghilangkan asam HCl yang tersisa sampai filtrat hasil pencucian menunjukkan
pada pH netral Gambar 18. Hasil pencucian zeolit dibakar dalam furnace pada suhu 300°C selama 2 jam untuk menghilangkan air sisa pencucian. Menurut Swantomo et
al. 2009 bahwa pembakaran pada suhu tersebut merupakan pembakaran maksimum untuk suatu zeolit. Jika pemanasan melebihi suhu 300°C maka struktur kimia zeolit
akan rusak. Dealuminasi zeolit alam menggunakan konsentrasi HCl yang merupakan
konsentrasi untuk dealuminasi zeolit alam Swantomo et al., 2009. Pada dealuminasi, ion H
+
yang dihasilkan dari reaksi penguraian HCl dalam medium air akan mengurai ikatan atom Al yang berada pada framework zeolit Gambar 19. Ion
H+ ini akan diserang oleh atom oksigen yang terikat pada Si dan Al. Berdasarkan harga energi dissosiasi ikatan Al-O 116 kkalmol jauh lebih rendah dibandingkan
enrgi disosiasi ikatan Si-O 190 kkalmol, maka ikatan Al-O jauh lebih mudah terurai dibandingkan Si-O. Sehingga ion H
+
akan cenderung menyebabkan terjadinya pemutusan ikatan Al-O dan akan terbentuk gugus silanol. Ion Cl
-
hasil penguraian ion HCl juga akan mempengaruhi kekuatan ikatan Al-O dan Si-O. Ion Cl
-
memiliki elektronegativitas yang tinggi 3,16 dan berukuran kecil r = 0,97A
, sehingga menyebabkan ion ini mudah berikatan dengan kation bervalensi besar seperti Si
4+
dan Al
3+
. Tetapi ion Cl
-
akan cenderung berikatan dengan atom Al dikarenakan harga elektronegativitas atom Al lebih kecil 1,61 dibanding elektronegativitas atom Si
1,90.
commit to user
52
Perendaman NH
4
NO
3
dilakukan untuk membuka pori-pori zeolit pada Al-O sehingga terbentuk gugus hidroksi. Hal ini bertujuan untuk mengoptimalkan Si
dalam bentuk SiOH
4
yang akan dimasukkan untuk mengganti replacement atom-atom Al pada framework zeolit.
Gambar 19 . Mekanisme Reaksi Aktivasi Zeolit menggunakan HCl
Weitkamp, J. and Puppe, L., 1999
commit to user
53
2. Aktivasi Limbah Kayu Aren LKA
