6
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Tinjauan Pustaka
1. Zeolit Alam
Zeolit merupakan endapan dari aktivitas vulkanik yang banyak menganndung unsur silika. Nama zeolit itu sendiri berasal dari bahasa
Yunani yaitu Zeni dan Lithos yang berarti batu mendidih. Apabila zeolit dipanaskan maka akan membuih dan mengeluarkan air. Zeolit adalah
material aluminosilikat alami yang telah banyak digunakan untuk pertukaran ion ion exchange, adsorbsi, dan sifat katalis. Kemampuan
tersebut dimiliki oleh zeolit karena struktur kristalnya yang berongga- rongga. Material ini juga secara ekstensif diinvestigasi karena
keanekaragaman strukturnya. Selain itu dengan keunikan dan beragamnya aplikasi dari zeolit telah mendorong pengembangan proses sintesis zeolit
yaitu menciptakan material baru dengan dimensi pori, komposisi dan reaktivitas yang bervariasi Rajic Kaucic, 2002.
Mineral zeolit adalah kelompok mineral aluminium silikat terhidrasi L
m
Al
x
Si
y
O
z
.nH
2
O, dari logam alkali dan alkali tanah terutama Ca, dan Na, m, x, y dan z merupakan bilangan 2 hingga 10, n adalah
koefisien dari H
2
O, serta L adalah logam. Zeolit secara empiris ditulis M
+
, M
2+
Al
2
O
3
SiO
2
.zH
2
O, M
+
berupa Na atau K dan M
2+
berupa Mg, Ca, atau Fe, Li, Sr atau Ba dalam jumlah kecil dapat menggantikan M
+
atau M
2+
, g dan z bilangan koefisien. Zeolit berbentuk kristal aluminosilikat terhidrasi
7
yang mengandung muatan positif dari ion-ion logam alkali dan alkali tanah dalam kerangka kristal tiga dimensi dengan setiap oksigen membatasi
antara dua tetrahedron Hay, 1996. Struktur kristal zeolit ditunjukkan
pada Gambar 1.
Gambar 1.
Struktur kristal zeolit Sumber : Eni Hartini, 2011.
Struktur zeolit dapat dibedakan dalam tiga komponen yaitu rangka aluminosilikat, ruang kosong saling berhubungan yang berisi kation logam
dan molekul air dalam fasa occluded Harben Kuzvart, 1996. Jika kation tersebut digantikan dengan ion logam, dilanjutkan dengan oksidasi
dan kalsinasi, diharapkan terbentuk oksida dari ion logam yang terdispersi pada permukaan padatan secara merata sesuai posisi ion tertukar. Pada
struktur zeolit, semua atom Al dalam bentuk tetrahedral sehingga atom Al akan bermuatan negatif karana berkoordinasi dengan 4 atom oksigen.
Kelebihan muatan ini biasanya diimbangi oleh kation-kation logam yang menduduki tempat tersebar dalam struktur zeolit alam yang bersangkutan.
Struktur ruang kosong yang saling berhubungan tersebut menyebabkan permukaan zeolit menjadi luas.
8
Berdasarkan asalnya zeolit dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu zeolit alam dan zeolit sintesis. Zeolit alam terbentuk dari reaksi air
pori dengan berbagai material seperti gelas, poorly crystalline clay, ataupun silika. Pembentukan zeolit ini tergantung pada komposisi dari
batuan induk, temperatur, tekanan parsial air, pH dan aktivitas dari ion-ion tertentu Romaida Hutabarat, 2012. Contoh macam-macam zeolit alam
menurut Djarwanto Pangestu 1993, dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1.
Contoh Zeolit Alam yang Umum Ditemukan No. Zeolit Alam
Komposisi 1
Analism Na
16
Al
16
Si
32
O
96
.16H
2
O 2
Kabasit Na
2
,Ca
6
Al
12
Si
24
O
72
.40H
2
O 3
Klinoptilolit KNa
2
Ca
2
Si
29
Al
7
O
72
. 24H
2
O 4
Erionit Na,Ca
5
KAl
9
Si
27
O
72
.27H
2
O 5
Ferrierit Na
2
Mg
2
Al
6
Si
30
O
72
.18H
2
O 6
Heulandit Ca
4
Al
8
Si
28
O
72
.24H
2
O 7
Laumonit CaAl
8
Si
16
O
48
.16H
2
O 8
Mordenit Na
8
Al
8
Si
40
O
96
.24H
2
O 9
Filipsit Na,K
10
Al
10
Si
22
O
64
.20H
2
O 10 Natrolit
Na
4
Al
4
Si
6
O
20
.4H
2
O 11 Wairait
CaAl
2
Si
4
O
12
.12H
2
O
Zeolit sintesis adalah zeolit yang direkayasa sedemikian rupa sehingga memiliki karakteristik yang sama dengan zeolit alam, walaupun
zeolit sintesis ini memiliki sifat fisis yang lebih baik Zeolit sintetik umumnya lebih banyak aplikasinya karena struktur dan sifat-sifatnya yang
dapat direkayasa. Ukuran pori yang seragam dan terdistribusi merata menghasilkan selektifitas zeolit terhadap suatu molekul berdasarkan
9
bentuk dan ukuran molekul. Secara konvensional, zeolit telah dimanfaatkan dalam berbagai bidang, seperti adsorben, agen penukar
kation, maupun katalis Tukur Al-Khattar, 2011. Contoh macam- macam zeolit sintetis menurut Georgiev et al., 2009 dapat dilihat pada
Tabel 2. Tabel 2.
Rumus Oksida Beberapa Zeolit Sintetis No.
Zeolit Rumus Oksida
1 Zeolit A
Na
2
O.Al
2
O
3
.2SiO
2
.4,5H
2
O 2
Zeolit N-A Na,TMA
2
O.Al
2
O
3
.4,8SiO
2
.7H
2
O TMA-CH
3 4
N
+
3 Zeolit H
K
2
O.Al
2
O
3
.2SiO
2
.4H
2
O 4
Zeolit L K
2
Na
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
.5H
2
O 5
Zeolit X Na
2
O.Al
2
O
3
.2,5SiO
2
.6H
2
O 6
Zeolit Y Na
2
O.Al
2
O
3
.4,8SiO
2
.8,9H
2
O 7
Zeolit P Na
2
O.Al
2
O
3
.2-5SiO
2
.5H
2
O 8
Zeolit O Na,TMA
2
O.Al
2
O
3
.7SiO
2
.3,5H
2
O TMA-CH
3 4
N
+
9 Zeolit Ω
Na,TMA
2
O.Al
2
O
3
.7SiO
2
.5H
2
O TMA-CH
3 4
N
+
10 Zeolit ZK-4 0,85Na
2
O.0,15TMA
2
O.Al
2
O
3
.3,3SiO
2
.6H
2
O 11 Zeolit ZK-5
R,Na
2
O.Al
2
O
3
.4-6SiO
2
.6H
2
O
Pada penelitian ini, zeolit digunakan untuk mengurangi kelemahan yang dimiliki oleh proses fotokatalisis. Kelemahan tersebut adalah daya
adsorspi yang
lemah sehingga
proses fotokatalisis
ini perlu
dikombinasikan dengan suatu material adsorben. Beberapa peneliti telah membuktikan bahwa penambahan adsorben, dalam hal ini karbon aktif
pada fotokatalis TiO
2
, dapat meningkatkan laju degradasi berbagai senyawa organik seperti dekomposisi propyzomide Torimoto et al.,
1996, degradasi fenol Garcia Huan, 2010, dan degradasi methyl orange Y.Li et al., 2005.
10
2. Semikonduktor ZnO
Kategori