Menurut Biodiesel Austindo 2007, biodiesel dimungkinkan dapat mengandung sedikit air. Meskipun biodiesel ini bersifat hidrofob tidak
bercampur dengan air, biodiesel juga dapat bersifat higroskopik saat titik kelembapan atmosfir jenuh; salah satu alasan biodiesel dapat menyerap air
adalah ikatan mono dan digliserida menunda reaksi tak sempurna. Molekul ini dapat bertindak sebagai pengemulsi, menjadikan air bercampur dengan
biodiesel. Sebagai tambahan, air dapat menjadi residu pada tahap prosesing atau hasil akhir yang terkondensasi ditangki penyimpanan. Keberadaan air
dapat menjadi masalah utama dikarenakan: Air dapat mengurangi pemanasan saat pembakaran dari tempat bahan
bakar. Yang berakibat mesin sulit dinyalakan, berasap serta kurang bertenaga.
Air dapat menyebabkan korosi pada sistem komponen vital bahan bakar seperti: pompa bahan bakar, pompa injektor,dll.
Air dan mikroba menyebabkan elemen penyaring kertas di sistem gagal membusuk yang mana mengakibatkan kerusakan pada pompa saat proses
penguraian partikel besar. Air dingin dapat membentuk kristal es mendekati 0 °C 32 °F. Kristal ini
dapat menjadi area penyatuan dan penggumpalan pada residu bahan bakar. Air mempercepat pertumbuhan koloni mikroba, dimana dapat menyumbat
sistem bahan bakar. Air dapat melubangi piston di mesin diesel.
D. HIDRAT ALUMINIUM SILIKAT
Hidrat aluminium silikat adalah lempung yang terkumpul dari waktu ke waktu, berasal dari abu gunung berapi, dimana kandungan utamanya adalah
mineral smektit, yaitu montmorillonit. Mineral smektit lainnya juga terkandung dalam hidrat aluminium silikat, seperti hektorit, saponit, beidelit,
dan nontronit. Smektit adalah mineral lempung yang terdiri dari tiga lapisan kristal berdimensi 2µm. Satu lapisan berbentuk oktahedral, dan dua lapisan
berbentuk tetrahedral yang terdiri dari [SiO
4
]-tetrahedron yang menutupi [MO
5
,OH]-oktahedron M biasanya ditemukan dalam bentuk Al, Mg, tetapi sering juga Fe. Lapisan silika memiliki ion negatif yang lemah, sehingga
kation-kation Ca
2+
, Mg
2+
atau Na
+
dan air dapat terserap pada daerah ini.
Hidrat aluminium silikat memiliki kandungan air sekitar 30, sehingga perlu dikeringkan agar kandungan air turun menjadi 15. Hidrat aluminium silikat
dapat digunakan dalam bentuk granular atau dalam bentuk bubuk yang sangat halus sekalipun. Pada aplikasi tertentu, hidrat aluminium silikat perlu
dimurnikan terlebih dahulu untuk menghilangkan pengotornya atau diaktivasi menggunakan asam mineral untuk membentuk aluminium silikat teraktivasi
asam bleaching earths atau organik untuk membentuk organoclays Industrial Minerals Association-North America, 2008.
Gambar 4. Struktur Montmorillonit USGS Coastal and Marine Geology Program, 2001
Rumus kimia montmorillonit adalah Mg,CaO.Al
2
O
3
.5SiO
2.
nH
2
O. Hidrat aluminium silikat berwarna dasar putih dengan sedikit kecoklatan atau
kemerahan atau kehijauan tergantung dari jenis dan jumlah fragmen mineral- mineralnya. Selain itu, hidrat aluminium silikat bersifat sangat lunak, ringan,
mudah pecah, terasa seperti sabun, dan mudah menyerap air. Ukuran partikel hidrat aluminium silikat sangat kecil dan mempunyai kapasitas penukar ion
yang tinggi dengan pertukaran ion terutama diduduki oleh ion Ca dan Mg. Berat jenis hidrat aluminium silikat berkisar 2,4
– 2,8 Priatna, 1982.
Gambar 5. Hidrat
Aluminium
Silikat Industrial Minerals Association-North America, 2008
Mineral-mineral montmorillonit umumnya berupa butiran sangat halus, sedang lapisan-lapisan penyusunnya tidak terikat dengan kuat. Bila kontak
dengan air, mineral-mineral tersebut menunjukkan pengembangan antar lapis yang menyebabkan volumenya meningkat menjadi dua kali lipat atau lebih.
Diperoleh petunjuk monmorillonit meningkat secara signifikan dengan penyerapan air. Potensi mengembang mengerut dan adanya muatan negatif
yang tinggi merupakan penyebab mineral ini dapat menerima dan menjerap ion-ion logam dan kation-kation organik. Jerapan kation-kation organik
menghasilkan pembentukan komplek organo-mineral. Kation organik diyakini mampu menggantikan kation-kation anorganik pada posisi interlapis.
Lapisan tunggal, dan kadang-kadang juga lapisan ganda dari molekul- molekul organik dijerap tergantung pada ukuran kation dan defisit muatan
dari lapisan mineralnya Tan, 1993. Sebagian dari silikon dalam lapisan tetrahedral dapat diganti oleh ion
yang berukuran sama, yang biasanya adalah Al
3+
. Dengan cara yang sama, sebagian dari Al dalam lembar oktahedral dapat digantikan oleh Mg2+, tanpa
mengganggu struktur kristal. Penggantian oleh satu ion bervalensi tiga Al
3+
untuk satu ion bervalensi empat Si
4+
merupakan penyebab timbulnya satu muatan negatif pada lempeng silikat yang sebelumnya netral. Banyaknya
penggantian menentukan jumlah muatan negatif Soepardi, 1983. Hidrat aluminium silikat memiliki berbagai macam kegunaan dalam
segala bidang. Menurut Industrial Minerals Association-North America, 2008, kegunaan-kegunaan tersebut antara lain sebagai berikut.
1. Pelletizing. Hidrat aluminium silikat digunakan sebagai agen pengikat dalam produksi pellet bijih besi, dimana dengan proses ini, bijih besi yang
berbentuk bubuk halus akan diubah menjadi butiran-butiran pellet. 2. Konstruksi dan teknik sipil. dalam bidang teknik sipil, hidrat aluminium
silikat digunakan sebagai bahan pendukung untuk fondasi dinding, penggalian terowongan, pengeboran dan perbaikan pipa. Berdasarkan sifat
plastisitas dan viskositasnya, hidrat aluminium silikat juga digunakan dalam proses pengadukan semen.
3. Lingkungan. Hidrat aluminium silikat sangat berguna dalam proses pemurnian limbah cair karena memiliki kemampuan menyerap bahan-
bahan pengotor. 4. MinyakPangan. Hidrat aluminium silikat digunakan untuk menghilangkan
zat pengotor dalam minyak. Hidrat aluminium silikat juga digunakan untuk menghilangkan warna bleaching pada minuman bir, air mineral,
gula, dan madu. 5. Pertanian. Hidrat aluminium silikat digunakan sebagai bahan pendukung
dalam produksi pellet makanan ternak, sebagai ion exchange untuk memperbaiki kondisi tanah.
6. Farmasi, kosmetik, dan kesehatan. Hidrat aluminium silikat digunakan sebagai bahan pengisi dalam bidang farmasi, termasuk dalam industri krim
pelindung, dan bahan anti iritasi untuk eksema. Dalam bidang pengobatan, hidrat aluminium silikat digunakan sebagai penangkal racun logam berat.
7. Katalis. Hidrat aluminium silikat juga sering digunakan sebagai katalis dalam proses alkilasi untuk memproduksi bahan bakar.
Hidrat aluminium silikat dapat dibagi menjadi dua tipe Priatna, 1982, yaitu :
a. Tipe Wyoming Na-hidrat aluminium silikat – Swelling hidrat aluminium
silikat Na hidrat aluminium silikat memiliki daya mengembang hingga
delapan kali apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air. Dalam keadaan kering berwarna putih atau
cream, pada keadaan basah dan terkena sinar matahari akan berwarna mengkilap. Perbandingan soda dan kapur tinggi, suspensi koloidal
mempunyai pH: 8,5-9,8, tidak dapat diaktifkan, posisi pertukaran diduduki oleh ion-ion sodium Na
+
. Na-hidrat aluminium silikat dimanfaatkan sebagai bahan perekat, pengisi filler, lumpur bor, sesuai sifatnya mampu
membentuk suspensi kental setelah bercampur dengan air. b. Mg, Ca-hidrat aluminium silikat
– non swelling hidrat aluminium silikate
Tipe hidrat aluminium silikat ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi di dalam air, tetapi secara
alami atau setelah diaktifkan mempunyai sifat menghisap yang baik. Perbandingan kandungan Na dan Ca rendah, suspensi koloidal memiliki
pH: 4-7. Posisi pertukaran ion lebih banyak diduduki oleh ion-ion kalsium dan magnesium. Dalam keadaan kering berwarna abu-abu, biru, kuning,
merah dan coklat. Penggunaan hidrat aluminium silikat dalam proses pemurnian minyak goreng perlu aktivasi terlebih dahulu. Ca-hidrat
aluminium silikat banyak dipakai sebagai bahan penyerap. Menurut Munir 1981, dalam keadaan awal, hidrat aluminium silikat
memiliki kemampuan adsorpsi yang rendah. Akan tetapi, dengan melakukan aktivasi, dapat meningkatkan kemampuan adsorpsinya. Aktivasi adalah
semua proses untuk menaikkan kapasitas adsorpsi untuk memberikan sifat yang diinginkan sehubungan dengan penggunaannya.
Tujuan aktivasi hidrat aluminium silikat adalah untuk menghilangkan senyawa-senyawa selain hidrat aluminium silikat yang tidak mempunyai sifat
penyerap. Zat kimia yang umum digunakan untuk aktivasi hidrat aluminium silikat dengan penambahan asam adalah asam sulfat H
2
SO
4
dan asam klorida HCl Zulkarnaen et al., 1991. Jenis Ca-Mg-hidrat aluminium silikat
dapat diaktifkan dengan memakai larutan asam sulfat 5 dan asam klorida 5 pada suhu 100
o
C selama 2 – 4 jam Munir 1981. Berdasarkan teori, ada
dua jenis aktivasi, yaitu :
1. Aktivasi dengan Pemanasan
Pengaktifan dengan pemanasan bertujuan agar air yang terikat di antara celah-celah molekul dapat teruapkan, sehingga porositasnya meningkat.
Proses ini cocok dilakukan pada hidrat aluminium silikat jenis swelling. 2.
Aktivasi dengan Penambahan Asam Pengaktifan dengan pengasaman dapat menaikkan angka perbandingan
antara SiO
2
: Al
2
O
3
. Proses ini cocok dilakukan untuk hidrat aluminium silikat non swelling. Pengaktifan hidrat aluminium silikat sangat
dipengaruhi oleh konsentrasi asam. Selama proses leaching, Mg, Al, dan Fe larut dalam larutan, kemudian terjadi penyerapan asam ke dalam
struktur sehingga rangkaian struktur mempunyai area yang lebih luas. Dalam montmorilonit strukturnya bertingkat-tingkat, kapasitas
pertukaran yang aktif adalah di bagian dasar. Tujuan aktivasi kontak asam adalah untuk menukar kation Ca
++
, Na
+
dan K
+
yang merupakan struktur bagian dasar dalam hidrat aluminium silikat menjadi ion H dan melepaskan
ion Al, Fe, Mg dan pengotor lainnya dari kisi-kisi struktur, sehingga secara fisiknya hidrat aluminium silikat tersebut menjadi lebih aktif Davis dan
Messer, 1929. Asam mineral akan larut atau bereaksi dengan komponen berupa ter,
garam Ca dan Mg yang menutupi pori-pori adsorben. Selain itu, asam mineral akan melarutkan Al
2
O
3
sehingga dapat menaikkan perbandingan jumlah SiO
2
dan Al
2
O
3
dari 2-3 : 1 menjadi 5-6 : 1. Aktivasi asam mempertinggi sifat hidrat aluminium silikat dengan cara mengganti sifat kimia dan fisiknya tanpa
menghancurkan struktur lapisan mineral liatnya. Reaksi yang terjadi pada adsorben aktivasi asam adalah sebagai berikut.
Gambar 6. Reaksi Aktivasi Asam Hidrat Aluminium Silikat Ketaren, 1986
Ketaren 1986 menjelaskan bahwa aktivasi menggunakan asam mineral akan menimbulkan tiga macam reaksi sebagai berikut.
1. Mula-mula asam akan melarutkan komponen Fe
2
O
3
, Al
2
O
3
, CaO, dan MgO yang mengisi pori-pori adsorben. Proses ini menyebabkan
terbukanya pori-pori yang tertutup sehingga menambah luas permukaan adsorben.
2. Kemudian ion-ion Ca
++
dan Mg
++
yang berada pada permukaan kristal adsorben secara berangsur-angsur diganti oleh ion H+ dari asam mineral.
3. Sebagian ion H
+
yang telah menggantikan ion Ca
++
dan Mg
++
akan ditukar oleh ion Al
+++
yang telah larut dalam larutan asam.
E. HIDRAT MAGNESIUM SILIKAT
