Preparation of Zeolite A from Coal Fly Ash as Adsorbent for Ni(II) and Zn(II)

PREPARASI ZEOLIT A DARI ABU LAYANG BATU BARA
SEBAGAI ADSORBEN Ni(II) DAN Zn(II)

DANIA LARASATI LAKSANA PUTRI

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

ABSTRAK
DANIA LARASATI LAKSANA PUTRI. Preparasi Zeolit A dari Abu Layang Batu Bara
sebagai Adsorben Ni(II) dan Zn(II). Dibimbing oleh BETTY MARITA SOEBRATA dan
SRI MULIJANI.
Abu layang merupakan limbah batu bara yang dapat dikonversi menjadi zeolit.
Zeolit A disintesis dari abu layang dengan ragam peleburan NaOH:abu layang, yaitu
0.8:1, 1:1, 1.2:1, dan 1.4:1 pada suhu dan waktu peleburan 450, 550, dan 650 ºC selama
30, 60, 120, dan 180 menit diikuti perlakuan hidrotermal. Nisbah NaOH:abu layang 0.8:1
dengan suhu peleburan 450 ºC selama 30 menit memiliki kapasitas tukar kation tertinggi
sebesar 138 mek/100 g. Pencirian dengan difraksi sinar-X menunjukkan kesamaan

puncak difraksi zeolit sintetik dengan puncak khas basis data program PCDFWIN nomor
arsip 39-0222 yang merupakan zeolit A [Na96Al96Si96O384.216H2O]. Zeolit sintetis diuji
kemampuan adsorpsinya terhadap ion Ni(II) dan Zn(II) dengan abu layang sebagai
adsorben pembandingnya. Parameter adsorpsi yang digunakan, ialah pH, waktu kontak,
dan konsentrasi awal. Kondisi adsorpsi terbaik untuk zeolit sintetis dan abu layang
terhadap Zn(II) diperoleh pada pH 6, waktu kontak 150 menit, dan konsentrasi awal 150
ppm. Kondisi adsorpsi terbaik untuk zeolit sintetis terhadap Ni(II) diperoleh pada pH 4,
waktu kontak 30 menit, dan konsentrasi 60 ppm, sedangkan untuk abu layang pada pH 6,
waktu kontak 60 menit, dan konsentrasi 60 ppm. Kapasitas adsorpsi zeolit sintetis
terhadap Ni(II) dan Zn(II) memiliki nilai kapasitas yang lebih besar dibandingkan abu
layang.
Kata kunci: abu layang, adsorpsi, Ni(II), zeolit A, Zn(II)

ABSTRACT
DANIA LARASATI LAKSANA PUTRI. Preparation of Zeolite A from Coal Fly Ash as
Adsorbent for Ni(II) and Zn(II). Supervised by BETTY MARITA SOEBRATA and SRI
MULIJANI.
Fly ash is waste of coal that can be converted into zeolite. Zeolite A was
synthesized from fly ash by fusion of NaOH:fly ash, namely 0.8:1, 1:1, 1.2:1, and 1.4:1 at
fusion temperature and reaction time of 450, 550, and 650 ºC for 30, 60, 120, and 180

minutes followed by hydrothermal treatment. NaOH:fly ash ratio of 0.8:1 with fusion
temperature of 450 ºC for 30 minutes exhibited the highest cation exchange capacity of
138 mek/100 g. Characterization using X-ray diffraction showed a similarity in term of
diffraction peaks of zeolite synthetic with a typical peak PCDFWIN program database
file number 39-0222 which is assigned as zeolite A [Na96Al96Si96O384.216H2O]. Capacity
adsorption of zeolite synthetic was tested to ions Ni(II) and Zn(II) with fly ash as an
adsorbent for comparison. The adsorption parameters were pH, contact time, and initial
concentration. The best adsorption conditions for the zeolites synthetic and fly ash
towards Zn(II) was obtained at pH 6, contact time 150 minutes, and initial concentration
of 150 ppm. The best adsorption conditions for the zeolites synthetic towards Ni(II) was
obtained at pH 4, contact time 30 minutes, and intial concentration of 60 ppm, whereas
for fly ash was obtained at pH 6, contact time 60 minutes, and initial concentration of 60
ppm. The capacity adsorption of the synthetic zeolite towards Ni(II) and Zn(II) has a
value greater than that of the fly ash.
Keywords: adsorption, fly ash, Ni(II), zeolite A, Zn(II)

PREPARASI ZEOLIT A DARI ABU LAYANG BATU BARA
SEBAGAI ADSORBEN Ni(II) DAN Zn(II)

DANIA LARASATI LAKSANA PUTRI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

Judul Skripsi
Nama
NIM

: Preparasi Zeolit A dari Abu Layang Batu Bara sebagai Adsorben
Ni(II) dan Zn(II)
: Dania Larasati Laksana Putri
: G44070043

Disetujui

Pembimbing I

Pembimbing II

Betty Marita Soebrata, SSi MSi
NIP 19630621 198703 2 013

Dr Sri Mulijani, MS
NIP 19630401 199103 2 001

Diketahui

Ketua Departemen Kimia

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal Lulus :

v

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya yang berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah
yang berjudul Preparasi Zeolit A dari Abu Layang Batu Bara sebagai Adsorben
Ni(II) dan Zn(II). Penelitian ini bertujuan memanfaatkan abu layang batu bara
menjadi zeolit A dan diaplikasikan sebagai adsorben logam Ni(II) dan Zn(II).
Penelitian dilaksanakan sejak Januari sampai Juni 2012 di Laboratorium Kimia
Fisik, Laboratorium Kimia Anorganik, dan Laboratorium Bersama, Departemen
Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Betty Marita Soebrata, SSi,
MSi dan Dr Sri Mulijani, MS selaku pembimbing yang senantiasa memberikan
arahan, doa, dan semangat kepada penulis selama melaksanakan penelitian dan
penyusunan karya ilmiah ini. Terimakasih kepada staf laboran Laboratorium Fisik
(Ibu Ai, Pak Mail, dan Pak Nano), Pak Suherman, Pak Syawal, dan Pak Wawan
atas bantuan pemakaian alat dan bahan di laboratorium selama penelitian
berlangsung.

Ungkapan terimakasih kepada kedua orang tua, adik, dan seluruh keluarga
atas kasih sayang, doa, dan dukungan baik secara moral maupun material. Ucapan
terima kasih kepada Pita, Niswa, Nia, Hilwi, dan Dian yang telah membantu
memberi semangat, masukan, dan saran dalam menyusun karya ilmiah ini.
Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun
pembaca.

Bogor, November 2012

Dania Larasati Laksana Putri

vi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 21 Januari 1990 dari pasangan M.
Djafar Sidik dan Siti Aisyah. Penulis merupakan putri pertama dari dua
bersaudara.
Tahun 2000 penulis lulus dari SD Bina Insani Bogor dan pada tahun 2003
penulis lulus dari SLTPN 3 Bogor. Tahun 2007 penulis lulus dari SMAN 5 Bogor

dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di
Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum
Kimia Fisik S1 Mayor Kimia periode 2011/2012, asisten praktikum Kimia Fisik
S1 Layanan Ilmu Teknologi Pangan (ITP) periode 2011/2012. Penulis juga
berkesempatan melaksanakan Praktik Lapangan di PT Johnson Home Hygiene
Products (JHHP) bulan Juli sampai Agustus 2010.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ viii
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan ................................................................................................. 1
Lingkup Kerja .................................................................................................. 2
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ciri Abu Layang dengan XRF ......................................................................... 3

Zeolit A Sintetis ............................................................................................... 3
Kondisi Optimum Adsorpsi Zn(II) .................................................................. 6
Kondisi Optimum Adsorpsi Ni(II) ................................................................... 6
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan .......................................................................................................... 7
Saran.. .............................................................................................................. 7
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 7
LAMPIRAN ............................................................................................................ 9

DAFTAR TABEL

Halaman
1 Komposisi kimia abu layang ................................................................................ 3
2 Komposisi kimia zeolit sintetis ............................................................................ 3
3 Kapasitas Tukar Kation ........................................................................................ 3
4 Puncak XRD abu layang, kuarsa, dan mulit. ....................................................... 4
5 Puncak XRD zeolit A ........................................................................................... 4
6 Kondisi optimum abu layang dan zeolit sintetis sebagai adsorben Zn(II) ........... 6
7 Kondisi optimum abu layang dan zeolit sintetis sebagai adsorben Ni(II) ........... 6

DAFTAR GAMBAR

Halaman
1 Nilai KTK terhadap pengaruh suhu dan waktu peleburan ................................... 4
2 Difraktogram sinar X abu layang dan zeolit sintetis ............................................ 5
3 Spektra FTIR abu layang, zeolit sintetis, dan zeolit A standar. ........................... 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
1

Diagram alir penelitian .................................................................................... 10

2

Nilai KTK terhadap suhu dan waktu peleburan .............................................. 11

3

Difraktogram abu layang untuk mulit dan kuarsa ........................................... 11

4

Data PCDFWIN mulit nomor 15-0776 ........................................................... 12

5

Data PCDFWIN kuarsa nomor 46-1045 ......................................................... 13

6

Data XRD abu layang ..................................................................................... 14

7

Difraktogram zeolit sintetis ............................................................................. 15

8

Data PCDFWIN zeolit A nomor 39-0222 ....................................................... 16

9

Data XRD zeolit sintetis.................................................................................. 17

10 Spektra FTIR abu layang ................................................................................ 18
11 Spektra FTIR zeolit sintetis ............................................................................. 19
12 Preparasi larutan stok Zn(II) 1000 ppm .......................................................... 19
13 Preparasi larutan stok Ni(II) 1000 ppm ........................................................... 19
14 Respons adsorpsi Zn(II) oleh abu layang ........................................................ 20
15 Respons adsorpsi Zn(II) oleh zeolit sintetis .................................................... 21
16 Respons adsorpsi Ni(II) oleh abu layang ........................................................ 22
17 Respons adsorpsi Ni(II) oleh zeolit sintetis .................................................... 23

PENDAHULUAN
Penggunaan batu bara sebagai sumber
bahan bakar menghasilkan limbah berupa abu
layang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash).
Komponen terbesar yang dihasilkan adalah
abu layang, dengan jumlah mencapai 80–90%
dari total abu yang dihasilkan (Jumaeri et al.
2007). Produksi abu layang yang dihasilkan
oleh PLTU Suralaya pada tahun 2010 sebesar
± 400000 ton per tahun, sedangkan abu dasar
yang dihasilkan sebesar ±100000 ton per
tahun. Abu layang apabila tidak dimanfaatkan
dapat
mencemari
lingkungan
dan
mengganggu kesehatan khususnya sistem
pernafasan sehingga dikategorikan sebagai
limbah bahan beracun dan berbahaya (B3)
(Setiaka 2010). Oleh karena itu, diperlukan
suatu cara untuk mengurangi dampak negatif
dari limbah abu tersebut.
Abu layang memiliki komposisi fase
amorf seperti silika (SiO2), alumina (Al2O3),
dan oksida besi (Fe2O3). Adanya kesamaan
komposisi
tersebut
dengan
zeolit,
menyebabkan abu layang dengan perlakuan
larutan basa dan metode hidrotermal dapat
diubah menjadi zeolit (Tanaka elal. 2002,
Ojha et al. 2004, Wang et al. 2009).
Pembuatan zeolit dari abu layang telah banyak
dilaporkan, tetapi terdapat hasil yang berbeda
dari setiap kondisi sintesis dan jenis abu
layang yang digunakan. Konversi abu layang
menjadi zeolit dapat dilakukan melalui 2
macam metode, yaitu metode hidrotermal
langsung menggunakan larutan basa dan
metode peleburan basa diikuti proses
hidrotermal. Hasil penelitian Hollman et al.
(1999) menyatakan bahwa metode terbaik
untuk sintesis zeolit dari abu layang adalah
metode peleburan diikuti proses hidrotermal.
Zeolit merupakan kristal aluminosilikat
terhidrasi yang mempunyai struktur kerangka
3 dimensi terbentuk dari tetrahedral silika dan
alumina dengan rongga-rongga yang di
dalamnya terisi ion-ion logam penyeimbang
muatan kerangka zeolit dan molekul air yang
dapat bergerak bebas. Kerangka dasar struktur
zeolit terdiri atas unit-unit tetrahedral (AlO4)
dan (SiO4) yang saling berhubungan melalui
atom oksigen dan di dalam struktur tersebut
Si4+ dapat diganti Al3+ dengan substitusi
isomorfik
(Barrer
1987).
Zeolit
diklasifikasikan menjadi zeolit alam dan
sintetik. Zeolit alam terbentuk karena proses
perubahan alami yang disebut zeolitisasi dari
suatu batuan vulkanik tuf.
Zeolit sintetik direkayasa secara kimia
melalui proses sintesis untuk memperoleh

kemurnian yang baik dan komposisi Si/Al
sesuai dengan yang diinginkan (Saputra
2006). Zeolit memiliki sifat fisik dan kimia,
meliputi derajat hidrasi tinggi, ringan, daya
penukar ion yang tinggi, menghantar listrik,
serta mengadsorpsi uap dan gas (Sutarti
1994). Karena itu, berdasarkan sifatnya zeolit
dapat digunakan sebagai adsorben, penukar
ion, katalis, dan penyaring/pemisah.
Zeolit A merupakan salah satu jenis zeolit
sintetik yang memiliki ion Na+ sebagai
penukar kationnya. Zeolit A termasuk
kategori zeolit kadar Si rendah atau kaya Al
dengan nisbah Si/Al 1–2, mempunyai poripori optimum, memiliki kapasitas tukar kation
yang besar, dan sifat adsorpsi yang optimum
(Sutarti 1994). Berdasarkan sifatnya, zeolit
telah dimanfaatkan secara luas sebagai
adsorben logam berat. Logam berat yang
terjerap biasanya terkandung dalam limbah
yang berasal dari kegiatan kegiatan industri
pelapisan logam, tekstil, cat, penyamakan
kulit, keramik, dan elektronik.
Nikel (Ni) dan zink (Zn) merupakan
logam berat yang sering digunakan dalam
proses pelapisan logam. Menurut Kumar
(2008), logam Ni2+ dan Zn2+ yang terkandung
dalam limbah pelapisan logam, yaitu 32 mg/L
dan 239 mg/L, sedangkan menurut
KepMenLH-51 tahun 1995, kadar maksimum
nikel dan zink dalam limbah industri yang
diperbolehkan adalah 1.0 mg/L. Oleh karena
itu, penelitian ini bertujuan memanfaatkan abu
layang menjadi zeolit A dengan menggunakan
metode peleburan basa diikuti proses
hidrotermal yang selanjutnya digunakan
sebagai adsorben logam Ni(II) dan Zn(II).

METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat analitis yang digunakan adalah
instrument flouresensi sinar-X (XRF) Thermo
Fisher-900, difraksi sinar-X (XRD) Shimadzu
XRD-7000, spektrofotometer serapan atom
(AAS)
Shimadzu
AA-700,
dan
spektrofotometer inframerah transformasi
fourier (FTIR). Bahan-bahan yang digunakan
adalah abu layang batu bara dari PLTU
Suralaya, NaOH pelet, Al(OH)3, HNO3 0.1M,
NiSO4.6H2O, dan ZnSO4.7H2O.
Lingkup Kerja
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa
tahap, yaitu pencirian abu layang dengan

2

menggunakan XRF, sintesis zeolit A dari abu
layang, penentuan KTK, dan pencirian zeolit
A hasil sintesis dengan menggunakan XRF,
XRD, dan FTIR. Selain itu, dilakukan
penentuan kondisi optimum adsorpsi Ni(II)
dan Zn(II) (Lampiran 1).
Pencirian XRF
Pencirian
abu
layang
menggunakan
XRF
dilakukan
mengetahui komposisi kimianya.

dengan
untuk

Sintesis Zeolit A (modifikasi Rayalu et al.
2005)
Abu layang dicampurkan dengan NaOH
halus dengan nisbah massa NaOH:abu layang
(0.8:1, 1:1, 1.2:1, 1.4:1) ke dalam krus baja
nirkarat dan didiamkan selama 30 menit.
Campuran kemudian dipanaskan pada suhu
550 ºC selama 1 jam dalam tanur. Campuran
hasil peleburan didinginkan dalam desikator,
kemudian ditambahkan akuades dan larutan
NaAlO2, lalu diaduk dengan pengaduk magnet
selama 1 jam dan diperam selama 24 jam
dalam botol polietilena pada suhu kamar.
Campuran
dimasukkan
dalam
teflon
kemudian dilakukan proses hidrotermal pada
suhu 90 ºC selama 2 jam. Padatan hasil
kristalisasi dipisahkan dari filtratnya, dicuci
dengan akuades sampai pH 9-10dan
dikeringkan pada suhu 60 ºC selama 24 jam.
Padatan yang dihasilkan dilakukan penentuan
KTK. Nisbah dengan KTK tertinggi
digunakan untuk mengetahui pengaruh
kondisi reaksi terhadap pembentukan zeolit.
Ragam kondisi reaksi meliputi suhu dan
waktu pada proses peleburan. Ragam suhu
dilakukan pada 450, 550, dan 650 ºC,
sedangkan waktu peleburan dilakukan selama
30, 60, 120, dan 180 menit. Zeolit yang
dihasilkan dicirikan dengan XRF, XRD dan
FTIR.
Penentuan Kapasitas Tukar Kation (Balai
Penelitian Tanah 2005)
Sebanyak 2.5 g contoh dimasukkan ke
dalam tabung perkolasi yang telah dilapisi
berturut-turut dengan filter pulp dan pasir
terlebih dahulu dengan susunan (1) bagian
bawah adalah filter pulp untuk menutup
lubang dasar tabung dan di atasnya 2.5 g
pasir, (2) bagian tengah diisi dengan 2.5 g
zeolit, dan (3) bagian atas ditutup dengan 2.5
g pasir. Ketebalan setiap lapisan pada
sekeliling tabung diupayakan sama.
Selanjutnya contoh diperkolasi dengan
amonium asetat pH 7 sebanyak 2 × 25 mL

dengan selang waktu 30 menit. Setelah itu,
diperkolasi dengan 100 mL etanol 96% untuk
menghilangkan kelebihan amonium dan
perkolat ini dibuang. Sisa etanol dibuang
dengan pompa isap dari bawah tabung
perkolasi atau pompa tekan dari atas tabung
perkolasi. Zeolit lalu diperkolasi dengan NaCl
10% sebanyak 50 mL, filtrat ditampung di
labu takar 50 mL dan diimpitkan dengan
larutan NaCl 10%.
Sebanyak 0.5 mL perkolat NaCl dan deret
standar NH4+ dimasukkan ke dalam tabung
reaksi, masing-masing ditambahkan 9.5 mL
air bebas ion. Sebanyak 2 mL masing-masing
larutan diambil dan dimasukkan ke dalam
tabung reaksi lain, lalu ditambahkan berturutturut larutan penyangga-tartarat dan Na-fenat
masing-masing sebanyak 4 mL, lalu dikocok
dan didiamkan selama 10 menit. Sebanyak 4
mL NaOCl 5% ditambahkan ke dalam tiaptiap tabung reaksi dan dikocok. Setelah itu
diukur menggunakan spektrofotometer pada
panjang gelombang 636 nm.
Penentuan Kondisi Optimum Adsorpsi
Sebanyak 0.5 g zeolit hasil sintesis
dimasukkan ke dalam 50 mL larutan Ni(II)
dengan variasi konsentrasi awal 40, 50, dan 60
ppm yang telah diatur pHnya menjadi pH 4, 5,
dan 6, kemudian dikocok dengan shaker yang
dilakukan pada variasi waktu adsorpsi 30, 60,
dan 90 menit. Setelah itu, campuran disaring.
Filtrat kemudian dianalisis kadar nikelnya
menggunakan AAS. Hal ini dilakukan juga
untuk adsorben abu layang dan larutan Zn(II)
dengan konsentrasi awal 50, 100, dan 200
ppm pada variasi adsorpsi 90, 120, dan 150
menit.
Kapasitas adsorpsi dihitung menggunakan
persamaan
� (�0 − �)
� =
�
Efisiensi adsorpsi dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan
�0 − �
× 100 %
%� =
�0
Keterangan:
Q = kapasitas adsorpsi (mg/g adsorben)
E = efisiensi adsorpsi
V = volume larutan (L)
C0 = konsentrasi Ni(II) dan Zn(II) sisa (mg/L)
C = konsentrasi Ni(II) dan Zn(II) sisa (mg/L)
m = massa zeolit (g)

HASIL DAN PEMBAHASAN
Ciri abu layang dengan XRF
Komposisi kimia yang terkandung dalam
abu layang dicirikan dengan menggunakan
flouresensi sinar-X (XRF). Berdasarkan hasil
yang diperoleh, terlihat bahwa komposisi
utama abu layang terdiri atas oksida besi
(Fe2O3), silika (SiO2), alumina (Al2O3),
kalsium oksida (CaO), dan oksida logam lain
dalam jumlah kecil (Tabel 1).
Tabel 1 Komposisi kimia abu layang
Senyawa
Fe2O3
SiO2
Al2O3
CaO
TiO2
SO3
K2O
MgO
SrO
MnO
Na2O
BaO
ZrO2
NiO
Y2O3
Rb2O

Konsentrasi (%)
31.67
27.34
16.90
15.69
2.27
2.16
1.74
0.66
0.44
0.34
0.322
0.26
0.13
0.034
0.027
0.019
Zeolit A Sintetis

Sintesis zeolit A dari abu layang dilakukan
dengan metode peleburan menggunakan basa
diikuti proses hidrotermal. Pada penelitian ini
dilakukan sintesis dengan ragam komposisi
NaOH dan abu layang pada tahap peleburan
0.8; 1.0; 1.2; 1.4 pada suhu 550 ºC selama 60
menit. Peleburan bertujuan mengaktivasi
komposisi silika dan alumina pada abu layang
menjadi fase mineral natrium silikat dan
natrium aluminat, yang merupakan komposisi
reaktif untuk sintesis zeolit.
Penambahan larutan natrium aluminat
(NaAlO2) berfungsi sebagai sumber Al karena
komposisi Al lebih kecil dari komposisi Si.
Proses pembentukan zeolit pada penelitian ini
dilakukan dengan menggunakan proses
hidrotermal pada suhu 90 ºC selama 2 jam.
Zeolit yang diperoleh memiliki nilai KTK
yang cukup tinggi, yaitu sebesar 138.14
mek/100 g. Hal ini sesuai dengan penelitian
Querol et al. (2002), yang menyatakan
penggunaan hidrotermal pada suhu dibawah
150 ºC akan menghasilkan zeolit yang
memiliki nilai KTK yang tinggi.

Berdasarkan Tabel 2, terlihat bahwa
komposisi Al2O3, SiO2, dan Na2O pada zeolit
sintetis mengalami peningkatan dibandingkan
abu layang. Hal ini dikarenakan adanya
penambahan natrium aluminat (NaAlO2).
Kandungan Na yang mengalami peningkatan
menandakan
bahwa
Na
merupakan
penyeimbang muatan pada kerangka zeolit.
Selain itu, kandungan Fe2O3 dan CaO
mengalami
penurunan,
masih
adanya
kandungan tersebut menunjukan struktur
kristal zeolit yang terbentuk belum homogen.
Tabel 2 Komposisi kimia zeolit sintetis
Senyawa
Konsentrasi (%)
Al2O3
30.02
SiO2
29.53
Na2O
18.89
Fe2O3
10.61
CaO
6.86
BaO
1.04
MgO
1.01
TiO2
0.84
K 2O
0.53
SO3
0.25
MnO
0.16
SrO
0.09
ZrO2
0.05
Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan
parameter penting dalam zeolit sebagai
adsorben. KTK
didasarkan pada jumlah
kation yang dapat dipertukarkan. Kation yang
tidak terikat secara kuat di sekitar kerangka
tetrahedral merupakan kation yang dapat
dipertukarkan dari zeolit. Pertukaran kation
dilihat dari kemampuan tingkat substitusi Al
terhadap Si yang menghasilkan muatan
negatif. Semakin banyak muatan negatif yang
dihasilkan maka semakin banyak pula kation
NH4+ yang diperlukan untuk menetralkannya,
sehingga nilai KTK akan semakin tinggi.
Tabel 3 Kapasitas Tukar Kation
Sampel

KTK
(mek/100 g)
Abu layang
2.56
NaOH:abulayang 0.8:1 133.05
NaOH:abulayang1:1
120.44
NaOH:abulayang 1.2:1
81.19
NaOH:abulayang 1.4:1
73.50

Kenaikan
(×)
50.97
46.05
30.71
27.71

Berdasarkan Tabel 3, abu layang memiliki
nilai KTK yang sangat kecil, yaitu sebesar
2.56 mek/100 g, sedangkan pada zeolit
sintetisdengan bertambahnya nisbah massa
NaOH:abu layang, nilai KTK yang dihasilkan
semakin kecil. Hal ini dimungkinkan karena
keberadaan konsentrasi ion OH- yang relatif
besar dalam peleburan mengakibatkan

4

Al(OH)4- yang penting dalam proses sistesis
zeolit berkurang jumlahnya karena adanya
dehidrasi membentuk ion AlO2- (Sutarno et al.
2009), sehingga substitusi Al terhadap
Sisedikit, mengakibatkan muatan negatif
zeolit menjadi sedikit dan kation yang dapat
dipertukarkan pun sedikit. Nilai KTK zeolit
sintetis tertinggi dihasilkan pada nisbah
NaOH:abu layang = 0.8:1 dengan nilai KTK
sebesar 133.05 mek/100 g (Tabel 3). Oleh
karena itu, nisbah tersebut yang akan
digunakan pada penelitian ini.
Suhu dan waktu pada proses peleburan
juga merupakan faktor penting dalam
pembentukan zeolit. Penelitian ini melakukan
variasi suhu dan waktu peleburan pada 450,
550, dan 650 ºCselama 30, 60, 90, 120, dan
180 menit. Kualitas zeolit yang terbentuk
dilihat dari nilai KTK tertinggi yang akan
digunakan sebagai adsorben.
Kapasitas Tukar Kation (mek/100 g)

150

120

90

60

30

0
30

60
120
waktu peleburan (menit)
450C

550C

180

650C

Abu layang dan zeolit sintetis dicirikan
dengan menggunakan difraksi sinar-X (XRD)
untuk mengetahui struktur dan fase mineral.
Difraktogram yang diperoleh berupa jarak
antar bidang (d), intensitas, dan sudut (2θ)
yang kemudian akan dibandingkan dengan
puncak khas pada pangkalan data program
PCDFWIN versi 1.30 International Centre for
Diffraction Data tahun 1997.
Tabel 4 Puncak XRD abu layang, kuarsa, dan
mulit
Abu layang

Puncak
d
(2θ)
26.304 3.3854
20.831 4.2608
26.629 3.3448

Al6Si2O3
(mulit)
PCPDFWIN
nomor
15-0776
Puncak
d
d
(2θ)
26.26
4.257
3.345
-

SiO2 (kuarsa)
PCPDFWIN
nomor 46-1045
Puncak
(2θ)
20.680
26.640

Difraktogram abu layang menunjukkan
bahwa abu layang mengandung senyawa mulit
(Al6Si2O3) dan kuarsa (SiO2) (Lampiran 3),
yang ditandai dengan adanya puncak pada
sudut 2θ sekitar 26.62º untuk kuarsa dan
26.26º untuk mulit (Gambar 2) (Tabel 4). Hal
ini terlihat dengan adanya kesamaan puncak
pada sampel dengan basis data nomor arsip
15-0776 untuk mulit (Lampiran 4) dan basis
data nomor arsip 46-1045 untuk kuarsa
(Lampiran 5). Berdasarkan difraktogram
tersebut dapat dikatakan bahwa komposisi
utama abu layang berupa silika dan alumina,
hal ini sesuai dengan pernyataan Sunardi
(2007).
Tabel 5 Puncak XRD zeolit A

Gambar 1

Nilai KTK terhadap suhu dan
waktu peleburan.

Berdasarkan Gambar 1, terlihat nilai KTK
semakin kecil seiring dengan bertambahnya
waktu. Hal ini dikarenakan waktu yang lebih
lama akan menghasilkan kerusakan pada
struktur
zeolit,
sehingga
kemampuan
menjerap kation lebih sedikit dan nilai KTK
semakin kecil. Suhu juga berpengaruh dalam
pembentukan zeolit pada proses peleburan.
Nilai KTK tertinggi terdapat pada suhu
peleburan 450 ºC selama 30 menit, sebesar
138.14 mek/100 g (Lampiran 2). Hal ini
sesuai dengan penelitian yang dilakukan
Rungsuk et al. (2006), yaitu nilai KTK pada
suhu peleburan 450 ºC merupakan KTK
tertinggi, sehingga pada penelitian ini
dilakukan sintesis zeolit dengan proses
peleburan pada waktu 30 menit dengan suhu
450 ºC.

Zeolit Sintetis
2θ
10.1922
24.0013
26.1253
27.1261
29.9482

d
8.6719
3.7047
3.4081
3.2846
2.9812

Zeolit A
PCPDFWIN nomor 39-022
2θ
d
10.17
8.701
23.99
3.710
26.11
3.413
27.11
3.289
29.94
2.984

Difraktogram
zeolit
hasil
sintesis
(Lampiran 7) menunjukkan terbentuknya
puncak-puncak baru dibandingkan dengan
difraktogram abu layang, yaitu pada 2θ =
10.1922º, 24.0013º, 26.1253º, 27.1261º,
29.9482º (Gambar 2) (Tabel 5). Hasil
pencocokan puncak-puncak tersebut sesuai
dengan Powder Diffraction File (PDF) yang
diperoleh dari PCPDFWIN tahun 1997
dengan nomor seri PDF 39-022 (Lampiran 8)
sebagai standar terbentuknya zeolit A
[Na96Al96Si96O384.216H2O].
Terbentuknya

5

zeolit A dikarenakan adanya penambahan
NaOH dan NaAlO2 dalam proses sintesis.

Gambar 2 Difraktogram sinar-X pada (a) abu
layang dan (b) zeolit sintetis
Pencirian abu layang dan zeolit sintetis
juga dilakukan dengan spektrofotometer
inframerah transformasi fourier (FTIR) yang
bertujuan mengetahui gugus-gugus dari
struktur padatan pada bilangan gelombang
400–1400 cm-1. Bilangan gelombang tersebut
merupakan daerah utama dari komposisi
utama penyusun zeolit, SiO44- dan AlO45-.
.

Berdasarkan Gambar 3, dapat dilihat
adanya kesamaan spektra antara zeolit A
sintetis (Lampiran 10) dengan zeolit A
standar. Pita serapan zeolit A sintetis yang
muncul
pada daerah 3434.12 cm-1
menandakan vibrasi rentangan OH, serapan
yang muncul pada daerah 1649.19 cm-1
menunjukkan vibrasi tekukan OH, serapan
pada daerah 1005.09 cm-1 menunjukkan
vibrasi rentangan asimetri Si-O atau Al-O
dalam SiO4 atau AlOH4 tetrahedral (1250-900
cm-1), pita serapan pada daerah 665.98 cm-1
menunjukkan rentangan simetri O-Al-O atau
O-Si-O pada internal tetrahedral (720-650 cm1
), pita serapan pada daerah 554.45 cm-1
menunjukkan vibrasi cincin ganda (650-500
cm-1), pita serapan pada daerah 461.40 cm-1
menunjukkan vibrasi tekukan Si-O atau Al-O
(500 – 420 cm-1) (Jumaeri et al, 2007).
Gambar 3 memperlihatkan adanya
perubahan spektra abu layang ( Lampiran 11)
menjadi zeolit. Serapan untuk pertautan
eksternal di daerah 776.38 cm-1 pada abu
layang tidak terdapat pada zeolit sintetis,
tetapi muncul serapan baru pada zeolit sintetis
di 665.98 cm-1 yang menandakan munculnya
simetri O-Al-O atau O-Si-O pada internal
tetrahedral. Sehingga dapat disimpulkan,
terjadi perubahan struktur akibat adanya
perlakuan alkali hidrotermal terhadap abu
layang yang dapat menghasilkan material
yang mempunyai struktur mirip zeolit
(Jumaeri et al, 2007).

Gambar 3 Spektra FTIR abu layang, zeolit sintetis, dan zeolit A standar

6

Kondisi Optimum Adsorpsi Zn(II)
Adsorpsi merupakan terjerapnya suatu zat
pada permukaan adsorben. Zat yang
mengadsorpsi disebut adsorben dan zat yang
teradsorpsi adalah adsorbat. Penelitian ini
menentukan kondisi optimum adsorpsi Zn(II)
dengan menggunakan zeolit sintetis dan abu
layang
sebagai
pembandingnya
yang
dilakukan dengan mengukur tiga parameter,
yaitu pH, konsentrasi awal larutan Zn(II),
serta waktu kontak adsorpsi. Berdasarkan
hasil penelitian, kondisi terbaik adsorpsi
Zn(II) oleh abu layang dan zeolit sintetis
memiliki kondisi yang sama, yaitu pada pH 6,
konsentrasi awal 150 ppm, dan waktu
adsorpsi 150 menit (Tabel 6). Adsorpsi Zn(II)
oleh abu layang memiliki kapasitas adsorpsi
(Q) sebesar 5.8674 mg/g dan efisiensi
adsorpsi (%E) sebesar 95.16% (Lampiran 14).
Hal ini berarti setiap 1 g abu layang dapat
mengadsorpsi 5.8674 mg Zn(II) dengan
efisiensi penurunan konsentrasi sebesar
95.16%, sedangkan untuk adsorpsi Zn(II) oleh
zeolit sintetis memiliki kapasitas adsorpsi (Q)
sebesar 6.0428 mg/g dan efisiensi adsorpsi
sebesar 97.83% (Tabel 6), yang artinya setiap
1 g zeolit mampu mengadsorpsi 6.0428 mg
Zn(II) dengan efisiensi penurunan konsentrasi
sebesar 97.83% dari konsentrasi awal larutan
(Lampiran 15). Kapasitas adsorpsi dan
efisiensi adsorpsi meningkat seiring dengan
bertambahnya pH dan konsentrasi Zn(II). Hal
ini sesuai dengan penelitian Wahyuni (2010),
yang menyatakan penghilangan logam Zn(II)
meningkat dengan bertambahnya pH.
Tabel 6

Sampel

Berdasarkan hasil penelitian (Lampiran 14
dan 15), dapat dilihat kapasitas dan efisiensi
adsorpsi ion Zn(II) menggunakan zeolit
sintetis meningkat bila dibandingkan dengan
abu layang. Hal ini sesuai dengan penelitian
Wahyuni (2010), yang mengatakan bahwa
zeolit hasil sintesis dari abu layang dapat
mengadsorpsi ion Zn(II) 2.7 kali lebih banyak
dibandingkan abu layang pada kondisi yang
sama. Hal ini diduga karena nilai KTK yang
dimiliki oleh zeolit hasil sintesis lebih besar
dari abu layang, selain itu dikarenakan zeolit
memiliki ukuran luas permukaan yang lebih
besar dibandingkan dengan abu layang
sehingga kemampuan adsorpsinya besar
(Chang dan Shih 1998).
Kondisi Optimum Adsorpsi Ni(II)
Penentuan kondisi optimum adsorpsi
Ni(II) dengan menggunakan zeolit dan abu
layang sebagai pembandingnya dilakukan
dengan mengukur tiga parameter, yaitu pH,
konsentrasi awal larutan Ni(II), serta waktu
kontak
adsorpsi.
Hasil
penelitian
menunjukkan, kondisi terbaik adsorpsi abu
layang terhadap Ni(II), yaitu pada pH 6,
konsentrasi awal 60 ppm, dan waktu adsorpsi
60 menit (Tabel 7), dengan nilai kapasitas
adsorpsi (Q) sebesar 2.8534 mg/g dan
efisiensi adsorpsi (%E) sebesar 93.41%. Hal
ini berarti setiap 1 g abu layang dapat
mengadsorpsi 2.8534 mg Ni(II) dengan
efisiensi penurunan konsentrasi sebesar
95.16% dari konsentrasi awal larutan.
Tabel 7

Kondisi optimum abu layang dan
zeolit sintetis sebagai adsorben
Zn(II)
pH

C
(ppm)

t
(menit)

Abu layang
6
150
150
Zeeolit
6
150
150
sintetis
Keterangan: C = konsentrasi Zn(II), t
kapasitas adsorpsi, dan
adsorpsi.

Q
(mg/g)

E
(%)

5.1048

95.16

6.0428

97.83

= waktu, Q =
E = efisiensi

Tabel 6 menunjukan kapasitas adsorpsi
dari abu layang menjadi zeolit sintetis A
mengalami peningkatan sebesar 18.37%.
Konsentrasi terbaik yang diperoleh adalah 150
ppm. Konsentrasi tersebut belum bisa
dikatakan optimum karena dimungkinkan jika
ada penambahan konsentrasi maka kapasitas
adsorpsi akan lebih meningkat. Meningkatnya
kapasitas adsorpsi menunjukkan banyaknya
ion Zn(II) yang terjerap.

Sampel

Kondisi optimum abu layang dan
zeolit sintetis sebagai adsorben
Ni(II)
pH

C
(ppm)

t
(menit)

Abu layang
6
60
60
Zeeolit
4
60
30
sintetis
Keterangan: C = konsentrasi Ni(II), t
kapasitas adsorpsi, dan
adsorpsi

Q
(mg/g)

E
(%)

2.8534

93.41

3.0652

99.82

= waktu, Q =
E = efisiensi

Pengaruh pH, konsentrasi larutan awal,
dan waktu kontak adsorpsi Ni(II) oleh zeolit
sintetis memiliki kondisi terbaik pada pH 4,
konsentrasi awal larutan 60 ppm, dan waktu
kontak 30 menit dengan nilai kapasitas
adsorpsi (Q) sebesar 3.0634 mg/g dan
efisiensi adsorpsi (%E) sebesar 99.82% (Tabel
7), yang artinya setiap 1 g zeolit mampu
mengadsorpsi 3.0634 mg Ni(II) dengan
efisiensi penurunan konsentrasi sebesar
99.82% dari konsentrasi awal larutan.

Berdasarkan Tabel 7, kapasitas adsorpsi
dari abu layang menjadi zeolit sintetis A
mengalami peningkatan sebesar 7.42%.
Kapasitas dan efisiensi adsorpsi oleh abu
layang
meningkat
seiring
dengan
bertambahnya konsentrasi Ni(II) dan pH
(Lampiran 16). Akan tetapi, konsentrasi
tersebut belum bisa dikatakan optimum,
dimungkinkan jika konsentrasi bertambah
maka kapasitas dan efisiensi adsorpsi juga
akan meningkat. Penurunan adsorpsi Ni(II)
oleh zeolit sintetis (Lampiran 17) setelah
adanya penambahan pH disebabkan adanya
penurunan jumlah muatan negatif pada
permukaan zeolit (Inglezakis et al. 2007).
Pada kondisi pH dan konsentrasi yang sama
adsorpsi Ni(II) oleh zeolit sintetis dengan
waktu kontak 30 menit dipilih sebagai waktu
terbaik dikarenakan dengan waktu yang
singkat efisiensi adsorpsinya lebih besar
daripada waktu 60 menit dengan kapasitas
adsorpsi yang tidak berbeda jauh.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan hasil analisis XRD dan FTIR,
zeolit A dapat disintesis dari abu layang
dengan metode peleburan basa diikuti dengan
proses hidrotermal. Metode peleburan dapat
dilakukan pada suhu 450 ºC selama 0.5 jam
dan menghasilkan nilai KTK tertinggi sebesar
138.14 mek/100 g. Abu layang dan zeolit
sintetis dapat digunakan sebagai adsorben ion
logam berat Zn(II) dan Ni(II). Kapasitas
adsorpsi Zn(II) terbaik diperoleh pada pH 6,
konsentrasi 150 ppm, dan waktu kontak 120
menit dengan kapasitas adsorpsi sebesar
6.0428 mg/g oleh zeolit sintetis dan 5.8674
mg/g oleh abu layang Kapasitas adsorpsi
Ni(II) terbaik yang diperoleh oleh zeolit hasil
sintesis sebesar 3.0652 mg/g pada pH 4,
konsentrasi 60 ppm, dengan waktu adsorpsi
30 menit, sedangkan kapasitas adsorpsi Zn(II)
terbaik oleh abu layang sebesar 2.8534 mg/g
pada pH 6, konsentrasi 60 ppm dengan waktu
adsorpsi 60 menit. Hasil menunjukkan bahwa
kapasitas adsorpsi oleh zeolit sintetis terhadap
logam Zn(II) dan Ni(II) memiliki kapasitas
yang lebih besar dibandingkan dengan abu
layang.
Saran
Tahapan selanjutnya perlu pencirian zeolit
sintetis dengan menggunakan SEM untuk
mengetahui kristal yang terbentuk.

DAFTAR PUSTAKA
[Balittanah] Balai Penelitian Tanah. 2009.
AnalisisKimia Tanah, Tanaman, Air, dan
Pupuk. Bogor: Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, Dept. Pertanian.
Barrer RM. 1987. Zeolites and Clay Minerals
as Sorbents and Molecular Sieves.
London: Academic Pr.
Chang HL & Shih WH 2000. Synthesis of
zeolite A and X from fly ashes and their
ion-exchhange behavior with cobalt ions.
Ind Eng Chem Res 39:4185-4191.
Holman GG, Steenbrugen G, Jurkovicova MJ.
1999. A two step process for the synthesis
of zeolites from coal fly ash. Fuel
78:1225-1230.
Inglezakis VJ, Stylianou MA, Gkantzou D,
Loizidou MD. 2007. Removal of Pb(II)
from aqueous solutions by using
clinoptilolite and bentonite as adsorbents.
Desalination 210 : 248–256.
Jumaeri, Astuti W, Lestari WTP. 2007.
Preparasi dan karakterisasi zeolit dari abu
layang batu bara secara alkali hidrotermal.
Reaktor 11: 38-44.
Kumar P, et al. 2008. Biosorption of
chromium(VI) from aqueous solution and
electroplating wastewater using fungal
biomass. Che Eng J 135:202–208.
[MenLH] Menteri Negara dan Lingkungan
Hidup. 1995. Keputusan Menteri Negara
dan
Lingkungan
Hidup
No.Kep
51/Menlh/10/1995 tentang Baku Mutu
Limbah Cair Kegiatan Industri.
Molina A & Poole C 2004. A comparative
study using two methods to produce
zeolites
from fly ash.
Minerals
Engineering 17:167-173.
Ojha K, Pradhan NC, Samanta AN 2004.
Zeolit from fly ash: synthesis and
characterization. Bull Mater Sci 6:555564.
Querol X, et al. 2002. Synthesis of zeolites
from coal fly ash. Int J Coal of Coal
Geology 50:413-423.

8

Rayalu SS, et al. 2005. Estimation of
crystallinity in flyash-based zeolite-A
using XRD and IR spectroscopy. Res
Communi Curr Sci 89:2147-2151.
Rungsuk D, Apiratikul R, pavarajarn V,
Pavasant P. 2006. Zeolite synthesis from
fly ash zoal-fireda power plant by fusion
method. Di dalam : Sustainable Enegy and
Environtment. The 2nd Joint International
Conference; Bangkok, 21-23 Nov 2006.
Saputra R. 2006. Pemanfaatan zeolit sintetis
sebagai alternatif pengolahan limbah
industri.
[terhubung
berkala].
http://warmada.staff.ugm.ac.id/Articles/
rodhie-zeolit.pdf [21 Feb 2011].
Setiaka J. 2011. Adsorpsi ion logam Cu(II)
dalam larutan pada abu dasar batu bara
menggunakan metode kolom [skripsi].
Surabaya: Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Teknologi
Sepuluh Nopember
Sunardi A. 2007. Konversi abu layang batu
bara menjadi zeolit dan pemanfaatannya
sebagai adsorben merkuri(III). Sains dan
Terapan Kimia. 1:1-10.

Sutarno, Aryanto Y, Budyantoro A. 2009.
Kajian pengaruh rasio berat NaOH/abu
layang batu bara terhadap kristalinitas
dalam sintesis faujasit. Jurnal Ilmu Dasar.
10:1:1-5.
Sutarti M & Minta R. 1994. Zeolit Tinjauan
Literaturat. Jakarta: Pusat Dokumentasi
dan Informasi Ilmiah, LIPI.
Tanaka H, Sakai Y, Hino R. 2002. Formation
of Na-A and Na-X zeolites from waste
solutions in conversion of coal fly ash to
zeolites. Mat Res Bull. 37:1873–1884.
Wahyuni S. 2010. Adsorpsi ion logam Zn(II)
pada zeolit yang disintesis dari abu dasar
batu bara PT. Ipmomi Paiton dengan
metode batch [skripsi]. Surabaya: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Teknologi Sepuluh November.
Wang C, Li J, Sun X, Wang L, Sun X. 2009.
Evaluation of zeolites synthesized from fly
ash as potential adsorbents for wastewater
containing heavy metals. J Env Sci
21:127-136.

LAMPIRAN

10

Lampiran 1 Diagram alir penelitian

Abu layang asal PLTU Suralaya

Peleburan NaOH:abu layang

Pencirian XRF

Ragam NaOH:abu layang 0.8-1.4
o
suhu 550 C selama 1 jam

Ragam suhu dan waktu peleburan
o
pada 450, 550, dan 650 C selama

30, 60, 120, dan 180 menit
Penambahan akuades dan NaAlO2

Pemeraman selama 24 jam

o
Padatan dicuci
dengan
akuades
Hidrotermal
suhu 90
C selama
2 jam
sampai pH 9-10

o

Dikeringkan pada 60 C

Penentuan KTK

Pencirian dengan XRF, XRD, dan FTIR

Uji adsorpsi terhadap Zn(II) dan
Ni(II) dengan ragam pH, waktu
adsorpsi, dan konsentrasi awal
adsorbat.

11

Lampiran 2 Nilai KTK terhadap pengaruh suhu dan waktu peleburan
Suhu (oC)

Waktu (menit)
30
60
120
180

KTK (mek/100 g)
138.14
131.85
126.97
120.70

550

30
60
120
180

137.95
133.05
129.34
128.39

650

30
60
120
180

138.12
137.90
135.95
132.99

450

Lampiran 3 Difraktogram abu layang untuk mulit (alumina silika)

12

Lampiran 3 (Lanjutan) Difraktogram abu layang untuk kuarsa

Lampiran 4 Data PCPDFWIN mulit (alumina silika) nomor 15-0776

13

Lampiran 5 Data PCPDFWIN kuarsa nomor 46-1045

14

Lampiran 6 Data XRD abu layang

15

Lampiran 7 Difraktogram zeolit sintetis

Lampiran 8 Data PCPDFWIN zeolit A nomor 39-0222

16

Lampiran 9 Data XRD zeolit sintetis

17

Lampiran 9 (lanjutan) Data XRD zeolit sintetis

18

Lampiran 9 (lanjutan) Data XRD zeolit sintetis

Lampiran 10 Spektra FTIR abu layang

19

Lampiran 11 Spektra FTIR zeolit sintetis

Lampiran 12 Preparasi larutan stok Zn2+ 1000 ppm
Larutan stok Zn2+ dari ZnSO4.7H2O
Larutan stok 1000 mg/L
1000 mg/L
Bobot ZnSO4.7H2O

=

Ar Zn
BM ZnSO4.7H2O

×

10 −3 mg

bobot ZnSO4.7H2O

10 −3 mg

65.38

=
×
287.54 bobot
= 4.3980 g

ZnSO4.7H2O

×

×

1000 mg
1L

1000 mg
1L

Lampiran 13 Preparasi larutan stok Ni2+ 1000 ppm
Larutan stok Ni2+ dari NiSO4.6H2O
Larutan stok 1000 mg/L

=

Ar Ni

×
BMNiSO .6H O
4

1000 mg/L
Bobot NiSO4.6H2O

58.71

2

bobot NiSO4.6H2O

10 −3 mg

=
×
262.85 bobot
= 4.4770 g

10 −3 mg

NiSO4.6H2O

×

×

1000 mg
1L

1000 mg
1L

20

Lampiran 14 Respons adsorpsi Zn(II) oleh abu layang
Bobot
Adsorben
(g)

pH

Konsentrasi
Awal
(ppm)

0.5031

4

50

Konsentrasi
Awal
Terbaca
(ppm)
55.8800

0.5025

5

50

55.8800

0.5033

6

50

0.5047

4

0.5022
0.5018

FP

Konsentrasi
Akhir
(ppm)

Q
(mg/g)

E(%)

0.1482

2.5

0.6941

2.7423

98.76

0.1016

12.5

2.1706

2.6721

96.12

90

0.0321

1.0

0.0186

2.7748

99.97

55.8800

120

0.1575

12.5

3.7299

2.5832

93.33

50

55.8800

120

0.0707

12.5

1.3086

2.7166

97.66

50

55.8800

120

0.0515

1.0

0.0618

2.7809

99.89

4

50

55.8800

150

0.4793

25

25.4128

1.5137

54.52

0.5034

5

50

55.8800

150

0.1224

1.0

0.2201

2.7642

99.61

0.5022

6

50

55.8800

150

0.0584

1.0

0.2201

2.7708

99.61

0.5015

4

100

103.4140

90

0.3554

50

37.0010

3.3107

64.22

0.5037

5

100

103.4140

90

0.3796

50

39.7012

3.1622

61.61

0.5023

6

100

103.4140

90

0.2523

1.0

0.5099

5.1216

99.51

0.5042

4

100

103.4140

120

0.3603

50

37.5477

3.2659

63.69

0.5013

5

100

103.4140

120

0.5120

25

27.2371

3.7990

73.66

0.5036

6

100

103.4140

120

0.0447

12.5

0.5834

5.1048

99.44

0.5042

4

100

103.4140

150

0.2025

50

19.9406

4.1389

80.72

0.5014

5

100

103.4140

150

0.5956

25

31.9011

3.5657

69.15

0.5033

6

100

103.4140

150

0.0581

12.5

0.9572

5.0893

99.07

0.5010

4

150

123.7882

90

0.3412

100

70.8331

2.6425

42.78

0.5029

5

150

123.7882

90

0.3344

100

69.3156

2.7079

44.00

0.5045

6

150

123.7882

90

0.1196

50

10.6907

5.6044

91.36

0.5016

4

150

123.7882

120

0.3334

100

69.0924

2.7261

44.18

0.5025

5

150

123.7882

120

0.3088

100

63.6028

2.9943

48.62

0.5038

6

150

123.7882

120

0.1334

50

12.2305

5.5358

90.12

0.5025

4

150

123.7882

150

0.3621

100

75.4971

2.4025

39.01

0.5030

5

150

123.7882

150

0.3877

100

81.2099

2.1162

34.40

0.5019
6
150
Contoh perhitungan:

123.7882

150

0.0775

50

5.9950

5.8674

95.16

Waktu
(menit)

A

90
90

55.8800

50

5
6

0.5032

pH : 4; kosentrasi : 50 ppm; waktu : 90 menit
Persamaan garis:
A : 0.6941

y = 0.4481x + 0.023786

Kapasitas adsorpsi (Q) :
Q (mg/g) =

0.1482= 0.4481x + 0.023786

=

V ( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir )
m adsorben
25 mL ( 55.8800 ppm-0.6941 ppm)

x = 0.2776 ppm
Konsentrasi akhir

= 2.7423 mg/g

= x × FP
= 0.2776 ppm × 2.5
= 0.6941 ppm

0.5031 g

mg

×

E=
=

( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir )
Konsentrasi Zn(II) awal
( 55.8800 ppm-0.6941 ppm)
55.8800 ppm

= 98.76 %

× 100%

× 100%

1000 mL
ppm

21

Lampiran 15 Respons adsorpsi Zn(II) oleh zeolit sintetis
Bobot
Adsorben
(g)

pH

Konsentrasi
Awal
(ppm)

0.5005

4

50

Konsentrasi
Awal
Terbaca
(ppm)
55.8800

0.5004

5

50

55.8800

0.5006

6

50

0.5005

4

0.5007
0.5003

Waktu
(menit)

A

FP

Konsentrasi
Akhir
(ppm)

Q
(mg/g)

E
(%)

90

0.2220

25

11.0582

2.2389

80.21

90

0.2227

25

11.0972

2.2374

80.14

55.8800

90

0.2788

2.5

1.4227

2.7196

97.45

50

55.8800

120

0.1601

25

7.6048

2.4113

86.39

5

50

55.8800

120

0.1855

25

9.0219

2.3396

83.85

6

50

55.8800

120

0.1246

25

5.6243

2.5113

89.94

0.5003

4

50

55.8800

150

0.1989

25

9.7695

2.3041

82.52

0.5005

5

50

55.8800

150

0.2526

25

12.7653

2.1536

77.16

0.5004

6

50

55.8800

150

0.1051

25

4.5364

2.5651

91.88

0.5009

4

100

103.4140

90

0.0816

50

6.4507

4.8395

93.76

0.5007

5

100

103.4140

90

0.0593

50

3.9625

4.9656

96.17

0.5006

6

100

103.4140

90

0.0839

50

3.3537

4.9970

96.76

0.5004

4

100

103.4140

120

0.0792

50

6.1830

4.0486

94.02

0.5010

5

100

103.4140

120

0.0731

50

5.5023

4.8858

94.68

0.5006

6

100

103.4140

120

0.2101

50

10.3943

4.6454

89.95

0.5008

4

100

103.4140

150

0.0765

50

5.8817

4.8688

94.31

0.5002

5

100

103.4140

150

0.0660

50

4.7101

4.9332

95.45

0.5009

6

100

103.4140

150

0.1586

50

7.2110

4.8015

93.03

0.5007

4

150

123.7882

90

0.1736

25

8.3580

5.7634

93.25

0.5004

5

150

123.7882

90

0.0985

25

4.1682

5.9762

96.63

0.5007

6

150

123.7882

90

0.1426

25

6.6285

5.8498

94.65

0.5006

4

150

123.7882

120

0.0816

25

3.2254

6.0209

97.39

0.5007

6

150

123.7882

120

0.1316

25

6.0148

5.8804

95.14

0.5005

5

150

123.7882

120

0.1224

25

5.5016

5.9084

95.56

0.5006

4

150

123.7882

150

0.1442

25

6.7178

5.8465

94.57

0.5010

5

150

123.7882

150

0.1747

25

8.4194

5.7569

93.20

0.5010
6
150
Contoh perhitungan:

123.7882

150

0.0720

25

2.6898

6.0428

97.83

pH : 4; kosentrasi : 50 ppm; waktu : 90 menit
Persamaan garis:
A : 0.2220

y = 0.4481x + 0.023786

Kapasitas adsorpsi (Q) :
Q (mg/g) =

0.2220= 0.4481x + 0.023786

=

V ( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir )
m adsorben
25 mL ( 55.8800 ppm-11.0582 ppm)

x = 0.4423 ppm
Konsentrasi akhir

= 2.2389 mg/g

= x × FP
= 0.4423 ppm × 25
= 11.0582 ppm

0.5005g

mg

×

E=
=

( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir )
Konsentrasi Zn(II) awal
( 55.8800 ppm-11.0582 ppm)
55.880 ppm

= 80.21 %

× 100%

× 100%

1000 mL
ppm

22

Lampiran 16 Respons adsorpsi Ni(II) oleh abu layang
Bobot
Adsorben
(g)

pH

Konsentrasi
Awal
(ppm)

0.5012

4

40

Konsentrasi
Awal
Terbaca
(ppm)
36.6829

0.5033

5

40

36.6829

0.5010

6

40

0.5028

4

0.5023
0.5021

Waktu
(menit)

A

FP

Konsentrasi
Akhir
(ppm)

Q
(mg/g)

E(%)

30

0.3929

1.0

5.2078

1.5700

85.80

30

0.3114

1.0

4.1276

1.6171

88.75

36.6829

30

0.0057

1.0

0.0756

1.8267

99.79

40

36.6829

60

0.3550

1.0

4.7055

1.5900

87.17

5

40

36.6829

60

0.0308

1.0

0.4083

1.8054

98.89

6

40

36.6829

60

0.0124

1.0

0.1644

1.8183

99.55

0.5023

4

40

36.6829

90

0.2740

1.0

3.6318

1.6450

90.10

0.5017

5

40

36.6829

90

0.0432

1.0

0.5726

1.7994

98.44

0.5029

6

40

36.6829

90

0.0053

1.0

0.0703

1.8201

99.81

0.5023

4

50

45.3317

30

0.3951

1.0

5.2370

1.9956

88.45

0.5033

5

50

45.3317

30

0.3924

1.0

5.2012

1.9934

88.53

0.5015

6

50

45.3317

30

0.2712

2.5

8.9868

1.8118

80.18

0.5038

4

50

45.3317

60

0.3318

1.0

4.3980

2.0312

90.30

0.5024

5

50

45.3317

60

0.0498

1.0

0.6601

2.2229

98.54

0.5019

6

50

45.3317

60

0.0723

1.0

0.9583

2.2103

97.89

0.5028

4

50

45.3317

90

0.0752

1.0

0.9968

2.2044

97.80

0.5021

5

50

45.3317

90

0.3878

1.0

5.1402

2.0012

88.66

0.5035

6

50

45.3317

90

0.0168

1.0

0.2227

2.2398

99.51

0.5035

4

60

61.5358

30

0.0814

12.5

13.4868

2.3857

78.08

0.5022

5

60

61.5358

30

0.0976

12.5

16.1709

2.2583

73.72

0.5026

6

60

61.5358

30

0.0638

12.5

10.5708

2.5351

82.82

0.5036

4

60

61.5358

60

0.0413

12.5

6.8428

2.7151

88.88

0.5037

5

60

61.5358

60

0.3614

1.0

4.7903

2.8164

92.22

0.5036

6

60

61.5358

60

0.3061

1.0

4.0573

2.8534

93.41

0.5018

4

60

61.5358

90

0.1012

12.5

16.7674

2.2304

72.75

0.5016

5

60

61.5358

90

0.3692

1.0

4.8937

2.8231

92.05

0.5042
6
60
Contoh perhitungan:

61.5358

90

0.3583

1.0

4.7492

2.8157

92.28

pH : 4; kosentrasi : 50 ppm; waktu : 30 menit
Persamaan garis:
A : 0.3929,

y = 0.075444 x +0.0000

Kapasitas adsorpsi (Q) :
Q (mg/g) =

0.3929 = 0.075444 x +0.0000

V ( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir )

=

m adsorben
25 mL ( 36.6829 ppm-5.0278 ppm)

x = 5.2078 ppm
Konsentrasi akhir

= 1.5700 mg/g

= x × FP
= 5.2078 ppm × 1
= 5.2078 ppm

0.5012 g

mg

×

E=
=

( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir )
Konsentrasi Ni(II) awal
(36.6829 ppm-5.0278 ppm)
36.6829 ppm

= 85.80%

× 100%

× 100%

1000 mL
ppm

23

Lampiran 17 Respons adsorpsi Ni(II) oleh zeolit sintetis
Bobot
Adsorben
(g)

pH

Konsentrasi
Awal
(ppm)

0.5019

4

40

Konsentrasi
Awal
Terbaca
(ppm)
36.6829

0.5022

5

40

36.6829

0.5026

6

40

0.5015

4

0.5029
0.5025

Waktu
(menit)

A

FP

Konsentrasi
Akhir
(ppm)

Q
(mg/g)

E (%)

30

0.0052

1.0

0.0689

1.8238

99.81

30

0.0047

1.0

0.0623

1.8230

99.83

36.6829

30

0.0067

1.0

0.0888

1.8202

99.76

40

36.6829

60

0.0049

1.0

0.0649

1.8254

99.82

5

40

36.6829

60

0.0047

1.0

0.0623

1.8205

99.83

6

40

36.6829

60

0.0069

1.0

0.0915

1.8205

99.75

0.5015

4

40

36.6829

90

0.0216

1.0

0.2863

1.8144

99.22

0.5011

5

40

36.6829

90

0.0054

1.0

0.0716

1.8265

99.80

0.5019

6

40

36.6829

90

0.0063

1.0

0.0835

1.8230

99.77

0.5019

4

50

45.3317

30

0.0044

1.0

0.0583

2.2551

99.87

0.5029

5

50

45.3317

30

0.0070

1.0

0.0928

2.2489

99.80

0.5011

6

50

45.3317

30

0.0180

2.5

0.2386

2.2497

99.47

0.5021

4

50

45.3317

60

0.0052

1.0

0.0689

2.2537

99.85

0.5014

5

50

45.3317

60

0.0042

1.0

0.0557

2.2575

99.88

0.5021

6

50

45.3317

60

0.0042

1.0

0.0557

2.2543

99.88

0.5025

4

50

45.3317

90

0.0053

1.0

0.0703

2.2518

99.84

0.5017

5

50

45.3317

90

0.0093

1.0

0.1233

2.2528

99.73

0.5024

6

50

45.3317

90

0.0055

1.0

0.0729

2.2521

99.84

0.5010

4

60

61.5358

30

0.0082

1.0

0.1087

3.0652

99.82

0.5015

5

60

61.5358

30

0.0063

12.5

0.0835

3.0634

99.86

0.5023

6

60

61.5358

30

0.0128

1.0

0.1697

3.0543

99.72

0.5009

4

60

61.5358

60

0.0090

1.0

0.1193

3.0653

99.81

0.5011

5

60

61.5358

60

0.0576

1.0

0.7635

3.0319

98.76

0.5027

6

60

61.5358

60

0.0192

1.0

0.2545

3.0476

99.59

0.5015

4

60

61.5358

90

0.0179

1.0

0.2373

3.0558

99.61

0.5026

5

60

61.5358

90

0.0048

1.0

0.0636

3.0577

99.90

0.5021
6
60
Contoh perhitungan:

61.5358

90

0.0054

1.0

0.0716

3.0604

99.88

pH : 4; kosentrasi : 40 ppm; waktu : 30 menit
Persamaan garis:
A : 0.0052,

y = 0.075444 x +0.0000

Kapasitas adsorpsi (Q) :
Q (mg/g) =

0.0052= 0.075444 x +0.0000

=

V ( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhi r)
m adsorben
25 mL ( 36.6829 ppm-0.0689 ppm)

x = 0.0689 ppm
Konsentrasi akhir

= 1.8238 mg/g

= x × FP
= 0.0689 ppm × 1
= 0.0689 ppm

0.5019g

mg

×

E=
=

( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir )
Konsentrasi Ni(II) awal
(36.6829 ppm-0.0689 ppm)
36.6829 ppm

= 99.81 %

× 100%

× 100%

1000 mL
ppm