12 Fe
2
O
3
7,8, CaO 3,4, MgO 0,3, K
2
O 8,2, P
2
O
5
3,0 dan MnO 0,2 Sriatun, dkk., 2015: 35.
3. Silika
Secara umum rumus kimia silika gel adalah SiO
2
.xH
2
O. Silika gel merupakan silika amorf yang terdiri dari globula-globula SiO
4
tetrahedral yang tersusun secara tidak teratur dan beragregasi membentuk kerangka tiga
dimensi yang lebih besar sekitar 1-25μ m. Sriyanti, dkk., 2005: 2. Menurut Oscik 1982: 188, struktur satuan mineral silika gel pada dasarnya
mengandung kation Si
4+
yang terkoordinasi secara tetrahedral dengan anion O
2-
. Namun demikian, susunan tetrahedral SiO
4
pada silika gel tidak beraturan. Struktur kimia dari silika gel dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur silika gel Di alam senyawa silika ditemukan dalam beberapa bahan alam
seperti pasir, kuarsa, gelas, dan sebagainya. Silika sebagai senyawa yang terdapat di alam berstruktur kristalin, sedangkan sebagai senyawa sintetis
adalah amorf Sulastri dan Kristianingrum, 2010: 211. Silika gel merupakan salah satu padatan anorganik yang dapat digunakan untuk keperluan adsorpsi
13 karena memiliki gugus silanol ≡Si-OH dan gugus siloksan ≡Si-O-Si≡
yang merupakan sisi aktif pada permukaannya. Menurut Sulastri dan Kristianingrum 2010: 212, gugus siloksan ada dua macam yaitu Si-O-Si
rantai lurus dan gugus siloksan yang membentuk struktur lingkar dengan empat anggota. Jenis pertama tidak reaktif dengan pereaksi pada umumnya,
tetapi sangat reaktif terhadap senyawa logam alkali. Jenis gugus siloksan yang membentuk lingkar dengan empat anggota mempunyai reaktivitas yang
tinggi, dapat mengadakan kemisorpsi dengan air, amoniak dan metanol. Reaksi dengan air akan menghasilkan dua gugus Si-OH, reaksi dengan
amoniak akan menghasilkan gugus Si-NH
2
dan silanol, sedangkan reaksi dengan metanol akan menghasilkan gugus silanol dan Si-O-CH
3
. Disamping itu silika gel mempunyai pori-pori yang luas, berbagai ukuran partikel
dan area permukaan yang khas Kristianingrum, 2011: 282. Selain itu, silika gel memiliki karakteristik yang unik, yaitu porositas
tinggi 80-90, densitas rendah 0,003-0,35 gramcm3, konduktivitas termal rendah 0,005 WmK, indeks bias rendah ~1.05 dan luas
permukaan yang tinggi 500-1600 m2gram. Silika mampu untuk mengikat sorbat melalui proses penyerapan adsorpsi, silika juga memiliki kemampuan
melepaskan kembali sorbat yang diikatnya. Silika gel dapat digunakan sebagai adsorben. Hal ini dikarenakan silika gel mudah di produksi, sangat
inert, hidrofilik, mempunyai kestabilan termal dan mekanik yang tinggi, serta relatif tidak mengembang dalam pelarut organik jika dibandingkan dengan
padatan resin polimer organik Sulastri, 2009: 367. Menurut Sriyanti, dkk.
14 2005: 2, silika gel memiliki kelebihan sifat, yaitu memiliki kestabilan tinggi
terhadap pengaruh mekanik, temperatur, dan kondisi keasaman. Kelebihan sifat silika gel ini menyebabkan silika gel banyak digunakan sebagai
adsorben, material pendukung katalis, dan lain-lain. Sebagai adsorben silika gel memiliki kelemahan yaitu, rendahnya efektivitas adsorpsi silika terhadap
ion logam, ini disebabkan oleh rendahnya kemampuan oksigen silanol dan siloksan sebagai donor pasangan elektron, yang berakibat lemahnya ikatan
ion logam pada permukaan silika. Buhani dan Sunarso, 2010: 177 Sifat silika gel ditentukan oleh orientasi dari ujung tempat gugus
hidroksil berkombinasi. Oleh karena ketidak-teraturan susunan permukaan SiO
4
tetrahedral, maka jumlah distribusinya per unit area bukan menjadi ukuran kemampuan adsorpsi silika gel, meskipun gugus silanol dan siloksan
terdapat pada permukaan silika gel. Kemampuan adsorpsi ternyata tidak sebanding dengan jumlah gugus silanol dan gugus siloksan yang ada pada
permukaan silika gel, tetapi tergantung pada distribusi gugus OH per unit area adsorben Oscik, 1982; 188
4. Metode Sol-Gel
Kategori