Zeolit ANALISIS STRUKTUR DAN LUAS PERMUKAAN SPESIFIK ZEOLIT BERBASIS SILIKA SEKAM PADI AKIBAT VARIASI SUHU KALSINASI 150 oC, 250 oC, DAN 350oC

Dari gambar terlihat silika tanpa kalsinasi dan kalsinasi 800 o C berbentuk amorf, namun silika kalsinasi 800 o C sudah memiliki struktur lebih kristal dibandingkan silika amorf tanpa kalsinasi. Kemudian telah terbentuk adanya kristal saat dikalsinasi pada suhu 1000 o C dan 1200 o C. Silika amorf pada suhu kalsinasi 800 o C memiliki struktur yang lebih kristal dibandingkan silika amorf tanpa kalsinasi Latif, 2014. Selain XRD, karakteristik SEM juga dilakukan untuk melihat struktur mikro sampel silika pada Gambar 2. Gambar 2. Hasil karakterisasi silika dengan SEM Sumber: Suka dkk. 2008. Pada Gambar 2 menunjukkan bahan silika yang terbentuk mengandung gumpalan cluster yang memiliki ukuran kristal yang relatif sama dengan distribusi yang relatif sama pula Suka dkk, 2008.

B. Zeolit

Zeolit merupakan aluminasilikat yang memiliki struktur kristal tiga dimensi dengan ukuran pori dimensi molekulnya yang seragam Cejka et al., 2007. Zeolit terdiri dari dua jenis, yaitu zeolit alam dan zeolit sintesis. Zeolit alam adalah zeolit yang mudah ditemukan di alam. Zeolit alam lebih mudah dan murah untuk didapatkan dibandingkan zeolit sintesis, namun zeolit alam memiliki kelemahan, diantaranya memiliki pengotor yang banyak dan memiliki struktur kristal yang kurang baik, memiliki ukuran pori yang tidak seragam Lestari, 2010. Zeolit alam mengandung mineral utama, yaitu Ca, Na 2 , K 2 . Serta pengotor yang paling banyak adalah kuarsa Wyantuti, 2008; Ibrahim, 2007. Wyantuti 2008 melakukan karakterisasi zeolit alam dan didapatkan komposisi zeolit alam dari hasil analisis XRF pada Tabel 2. Tabel 2. Komposisi zeolit alam Wyantuti, 2008. Nama senyawa Konsentrasi SiO 2 64,86 Al 2 O 3 11,42 Fe 2 O 3 0,93 CaO 4,53 MgO 0,75 TiO 2 0,26 Na 2 O 0,14 K 2 O 1,06 MnO 0,01 H 2 O 5,05 Berdasarkan Tabel 2 bahwa perbandingan Si dan Al dari zeolit menunjukkan fungsi kapasitas tukar ion. Presentase antara SiO 2 dan Al 2 O 3 memiliki nilai yang relatif kecil yaitu 5,6 Wyantuti, 2008. Dari sifat zeolit tersebut, saat ini banyak dikembangkan penelitian untuk memanfaatkan zeolit dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya adalah zeolit sebagai bahan elektrode Walcarius, 1999. Elektrode yang baik memiliki ukuran pori yang seragam Lu, 2012. Zeolit alam tidak memiliki ukuran pori yang seragam sehingga penelitian tentang zeolit yang dibuat secara kimia atau sering dikenal dengan sintesis zeolit Ibrahim, 2007; Mohamed et al., 2012 masih terus dikembangkan. Sintesis zeolit ZSM-5 menggunakan bahan NaOH, Al 2 SO 4 3 .18H 2 O, akuades, silika dari abu sekam padi yang telah dipanaskan dengan tanur listrik dialiri udara pada suhu 600 o C dengan kecepatan pemanasan 150 o Cjam dan dibakar selama 4 jam. Bahan-bahan tersebut dicampurkan hingga membentuk gel dengan komposisi molar sebagai berikut: 10Na 2 O:100SiO 2 :xAl 2 O 3 :1800H 2 O 1 Campuran tersebut kemudian diaduk selama 24 jam lalu diberi perlakuan hidrotermal pada suhu 195 o C selama 24 jam, setelah itu produk dicuci hingga bersih dan dipanaskan pada suhu 110 o C selama 24 jam. Hasil yang diperoleh yaitu zeolit memiliki keseragaman bentuk balok dengan ukuran 0,2 – 1,5 µm Putro dan Prasetyoko, 2007. Sintesis zeolit yang lainnya yaitu sintesis zeolit tipe X dari bahan silika abu sekam padi, kemudian dikalsinasi pada suhu 400 o C. Hasil sintesis zeolit tersebut ditunjukkan pada Gambar 3 setelah diuji menggunakan XRD. Gambar 3. Hasil uji XRD zeolit tipe X setelah kalsinasi 400 o C Sumber: Khemthong et al., 2007. Hidrolisis Pada Gambar 3 diperoleh informasi bahwa zeolit tipe X yang telah dikalsinasi pada suhu 400 o C memiliki struktur faujasit dan puncaknya sudah menunjukkan adanya struktur kristal Khemthong et al., 2007.

C. Metode Sol Gel