2.1.2 Sifat umum mineral batu padas
Air sangat mempengaruhi sifat batu padas,karena butiran dari tanah lempung sangat halus, sehingga luas permukaan spesifikasinyamenjadilebihbesar.Dalam suatu
partikel batu padas yang ideal,muatan negative dalam keadaan seimbang,terjadi substitusi isomorf dan kontinuitas perpecahan susunannya, sehingga muatan negative
pada permukaan partikel Kristal batu padas.Salah satu untuk mengimbangi muatan negatif, partikel tanah lempung menarik muatan positif kation dari garam yang ada
dalam air porinya.Hal ini disebut pertukaran ion-ion. Molekul air dan partikel batu padas akan menimbulkan lekatan yangs angat
kuat, karena air akan tertarik secara elektrik dan air akan berada disekitar partikel lempung yang disebut air lapisan ganda, sedangkan air yang berada pada lapisan
dalam disebut air resapan. Lapisan air inilah yang menimbulkan gaya tarik menarik anta rpartikel lempung yang disebut unhindered moisture film.
Molekul air merupakan molekul dipolar karena atom hydrogen tidak tersusun simetris disekitar atom oksigen, melainkan membentuk sudut ikatan 105° akibatnya
molekul-molekul air berperilaku seperti batang-batang kecil yang mempunyai muatan positif di satu sisi dan muatan negative di sisi lain. Sudut dipolar air terlihat pada
Gambar 2.2 berikut.
Gambar 2.2. Sifat dipolar molekul air Das Braja. M, 1985
2.1.3 Mineral Batu Padas
Mineral batu padas dapat terbentuk dari hasil dekomposisi silikat primer berupa Si-O tetrahedral yang mana satu atom Si
4+
dapat berikatan dengan 4 atom oksigen dan Al-O oktahedral, yaitu satu atom Al
3+
berikatan dengan enam atom oksigen. Pada
penggantian Si dengan satu atom Al dalam molekul tetrahedral atau penggantian Al dengan kation yang bervalensi dua, contohnya Fe
2+
dan Mg
2+
dalam molekul oktahedral sering terjadi. Evangelou, 1998.
2.1.4 Aktivasi asam pada Batu Padas
Kapasitas adsorpsi dapat ditingkatkan dengan dua cara yaitu pemanasan dan kontak asam. Pada proses pemanasan lempung dipanaskan pada temperatur 300-
350 C untuk memperluas permukaan butiran Zulkarnaen,Wardoyo, S., dan Marmer,
D. H 1990. Sedangkan dengan cara kontak asam mempunyai tujuan untuk menukar ion-ion K
+
, Na
+
, Ca
2+
pada lempung dengan ion H
+
dalam ruang antar lapis dan melepas ion Al
3+
, Fe
3+
, Mg
2+
dan pengotor lainnya dari kisi-kisi struktur sehingga secara fisik lempung lebih aktif. Secara umum jenis asam yang digunakan adalah
asam sulfat Suhala, S. dan Arifin, M.,1997. Melalui aktivasi kapasitas adsorpsi lempung mengalami peningkatan.Lempung mempunyai struktur bertingkat dan
kapsitas pertukaran ion yang aktif pada bagian dasar. Oleh karena itu strukturnya dapat diganti seperti struktur bagian dasar dengan cara penambahan asam yaitu asam
sulfat. Pengaruh valensi kation sangat dominan terhadap memudahkan pertukaran ion dari permukaan yang bermuatan.Semakin tinggi valensi kation, maka semakin tinggi
pula kapasitas penggantian kationnya. Untuk ion-ion yang memiliki valensi yang sama, maka yang memiliki kapsitas penggantian ion lebih tinggi adalah ion yang
mempunyai ukuran yang lebih besar. Ion yang monovalen seperti H
+
dapat menggantikan ion yang memiliki valensi yang lebih tinggi. Konsentrasi ion H
+
yang tinggi pada lempung mengakibatkan pecahnya situs lempung dan menembus lapisan
oktahedral, sehingga melepaskan spesies Al
3+
, Fe
3+
, dan Mg
2+
Kumar,1995. Proses pelepasan aluminium dari lempung dapat ditulis dengan reaksi sebagai berikut ini :
Al
4
Si
8
O
20
OH
4
+ 3 H
+
Al
3
Si
8
O
20
OH
2
+ Al
3+
+2 H
2
O Al
4
Si
8
O
20
OH
4
+ 6 H
+
Al
2
Si
8
O
20
+ 2 Al
3+
+ 4 H
2
O Aktivasi dengan asam sulfat telah dilakukan pada penelitian Kumar dkk.1995,
yang menyatakan bahwa lempung dengan diaktivasi H
2
SO
4
4 N dapat meningkatkan porositas, keasaman permukaan terjadi karena batu padas dapat mengalami perubahan
struktur.Perubahan struktur terjadi pada luas permukaan dan mempunyai keasaman
permukaan yang maksimal. Asam sulfat H
2
SO
4
adalah asam yang mempunyai valensi dua, hal tersebut dikarenakan dapat melepas dua ion H
+
untuk ditukarkan.Asam sulfat dikenal sebagai oksidator pada suhu tinggi yang dapat
melarutkan senyawa-senyawa organik.Kemampuan asam sulfat dalam melarutkan senyawa yang ada di dalam tanah dapat dilihat dari nilai hilang berat tanah selama
perlakuan, seperti pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 . Persentase berat tanah hilang akibat perlakuan dengan H
2
SO
4
Alim, 2001
Konsentrasi H
2
SO
4
Molar Berat yang hilang
3 37,7
6 43,1
12 39,8
15 42,3
18 41,7
Tabel 2.1 di atas menunjukkan bahwa asam sulfat pada luas 3-18 M dapat memberikan kencenderungan yang kosntan terhadap berat tanah yang hilang. Artinya,
pada konsentrasi tersebut kemampuan asam untuk melarutkan komponen tanah telah maksimal.
2.2 Adsorpsi
Adsopsi merupakan suatu proses terjadinya peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan atau antar fasa, dimana molekul dari suatu materi terkumpul pada bahan
pengadsorpsi.materi atau partikel yang diadsorpsi disebut adsorbat, sedangkan bahan yang berfungsi sebagai pengadsorpsi disebut adsorben. Adsorpsi terjadi karena
adanya interaksi gaya permukaan padatan dengan molekul - molekul adsorbat. Energi adsorpsi yang dihasilkan bergantung pada tipe adsorpsi yang terjadi Gregg
S.J, 1982.
Adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu adsorpsi fisika disebabkan oleh gaya Van Der Waals penyebab terjadinya kondensasi gas untuk membentuk cairan
yang ada pada permukaan adsorbens dan adsorpsi kimia terjadi reaksi antara zat yang diserap dengan adsorben, banyaknya zat yang teradsorbsi tergantung pada sifat khas
zat padatnya yang merupakan fungsi tekanan dan suhuAtkins, 1997.
Kategori