9
2. Silika Gel
Silika gel merupakan salah satu bahan kimia berbentuk padatan yang banyak dimanfaatkan sebagai adsorben. Senyawa silika biasanya ditemukan
dalam bahan alam seperti pasir, gelas, kuarsa, dan sebagainya. Secara umum silika gel memiliki rumus kimia yaitu SiO
2
.xH
2
O. Menurut Oscik 1982, silika gel merupakan silika amorf yang tersusun dari tetrahedral SiO
4
yang tersususn secara tidak beraturan dan beragregasi membentuk kerangka tiga dimensi yang
terbentuk karena kondensasi asam orthosilikat. Struktur satuan mineral silika gel pada dasarnya mengandung kation Si
4+
yang terkoordinasi secara tetrahedral dengan anion O
2-
. Struktur kimia dari silika gel dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur Kimia Silika Gel
Sulastri, 2009 Menurut Sriyanti dkk 2005,
silika mempunyai kelebihan dibandingkan dengan bahan lain yaitu bersifat inert, hidrofobik, dan transparan. Selain itu, silika
gel memiliki karakteristk yang unik, yaitu porositas tinggi 80-90, densitas rendah 0,003-0,35 gramcm
3
, konduktivitas termal rendah 0,005 WmK, indeks bias rendah ~1.05 dan luas permukaan yang tinggi 500-1600 m
2
gram. Sifat adsorpsi dengan silika gel ditentukan oleh orientasi dari ujung tempat
gugus hidroksil berkombinasi. Oleh karena ketidak-teraturan susunan permukaan
10 SiO
4
tetrahedral maka jumlah distribusinya per unit area bukan menjadi ukuran kemampuan adsorpsi silika gel, meskipun gugus silanol dan siloksan terdapat
pada permukaan silika gel. Kemampuan adsorpsi ternyata tidak sebanding dengan jumlah gugus silanol dan gugus siloksan yang ada pada permukaan silika gel,
tetapi tergantung pada distribusi gugus OH per unit area adsorben Oscik, 1982. Pada permukaan silika gel terdapat dua jenis gugus, yaitu gugus silanol
=Si-OH dan gugus siloksan =Si-O-Si=. Menurut Sulastri dan Kristianingrum. 2010, gugus siloksan ada dua macam yaitu Si-O-Si rantai lurus dan gugus
siloksan yang membentuk struktur lingkar dengan empat anggota. Jenis pertama tidak reaktif dengan pereaksi pada umumnya, tetapi sangat reaktif terhadap
senyawa logam alkali. Jenis gugus siloksan yang membentuk lingkar dengan empat anggota mempunyai reaktivitas yang tinggi, dapat mengadakan kemisorpsi
dengan air, amoniak dan metanol. Reaksi dengan air akan menghasilkan dua gugus Si-OH, reaksi dengan amoniak akan menghasilkan gugus Si-NH
2
dan silanol, sedangkan reaksi dengan metanol akan menghasilkan gugus silanol dan
Si-O-CH
3
. Menurut Zhuravlev 2000 terdapat beberapa jenis silanol, gugus silanol tunggal terisolasi, gugus silanol yang disebut dengan vicinol atau vicinal
silanol, gugus silanol yang berdekatan satu sama lain serta gugus geminal silanol atau geminol yakni gugus dengan gugus silanol yang terikat pada satu atom Si.
Senyawa silika yang ditemukan di alam memiliki struktur kristal sedangkan senyawa silika sintesis memiliki struktur amorf. Sintesis silika gel dapat dibuat
melalui proses pengasaman larutan natrium silikat seperti yang pernah dilakukan oleh Waseem et al. 2009, mensintesis silika dengan mereaksikan natrium silikat
11 dengan larutan asam nitrat HNO
3
. Jenis asam lainnya juga pernah digunakan untuk sintesis silika gel seperti asam sulfat H
2
SO
4
oleh Thuadaij dan Nuntiya 2008 serta Kalapathy et al. 2000 menggunakan asam klorida HCl.
3. Proses Sol-Gel
Kategori