SINTESIS SILIKA GEL DARI ABU VULKANIK GUNUNG KELUD DENGAN ASAM NITRAT (HNO3) DAN UJI ADSORPTIVITASNYA TERHADAP ION LOGAM KROMIUM(VI) DAN TIMBAL(II).

SINTESIS SILIKA GEL DARI ABU VULKANIK GUNUNG KELUD
DENGAN ASAM NITRAT (HNO3) DAN UJI ADSORPTIVITASNYA
TERHADAP ION LOGAM KROMIUM(VI) DAN TIMBAL(II)
Oleh :
Yuri Melantika Azizah
NIM : 11307144025
Pembimbing : Susila Kristianingrum, M. Si.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari sintesis dan karakterisasi silika
gel dari abu vulkanik Gunung Kelud, mengetahui konsentrasi asam nitrat (HNO3)
yang maksimal untuk menghasilkan silika gel paling banyak, mengetahui
keasaman, kadar air, daya jerap, dan efisiensi penjerapan silika gel hasil sintesis
terhadap ion logam kromium(VI) dan timbal(II).
Subjek dan objek penelitian ini adalah silika gel dan karakter silika gel hasil
sintesis. Asam yang digunakan adalah asam nitrat konsentrasi 1, 2, dan 3 M.
Sintesis silika gel dilakukan dengan melarutkan 6 gram abu vulkanik
menggunakan 200 mL natrium hidroksida 3 M disertai pengadukan dan
pemanasan suhu 100 0C selama 1 jam. Fitrat natrium silikat yang terbentuk
ditambah asam nitrat hingga pH 7. Gel yag terbentuk didiamkan selama 24 jam,
kemudian disaring, dicuci menggunakan akuademineralisata, dan dikeringkan
dalam suhu 120 0C selama 2 jam. Karakterisasi silika gel meliputi keasaman,

kadar air, gugus fungsional, daya adsorptivitas, dan efisiensi penjerapan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi asam nitrat (HNO3) yang
maksimal untuk menghasilkan silika gel paling banyak adalah 3 M dengan
efisiensi produksinya 30,57 % [b/b]. Keasaman silika gel hasil sintesis (SG-HNO3
1 M, SG-HNO3 2 M, dan SG-HNO3 3 M) berturut-turut adalah 1,5431 mmol/g;
2,1087 mmol/g; dan 2,7040 mmol/g. Kadar airnya berturut-turut adalah 16,00 %;
12,33 %; dan 14,00 %. Kemudian daya jerap terhadap ion logam Cr(VI) adalah
0,0088 mg/g; 0,0402 mg/g; dan 0,0507 mg/g. Efisiensi penjerapan terhadap ion
logam Cr(VI) berturut-turut adalah 2,1210 %; 9,8321 %; dan 12,3771 %.
Sedangkan daya jerap terhadap ion logam Pb(II) berturut-turut adalah 0,7668
mg/g; 0,7668 mg/g; dan 0,7668 mg/g. Efisiensi penjerapan terhadap ion logam
Pb(II) berturut-turut adalah 99,9604 %; 99,9604 %; dan 99,9604 %.
Kata kunci : Silika gel, adsorpsi, ion logam kromium (VI) dan timbal(II)

SYNTHESIS OF SILICA GEL FROM KELUD VOLCANIC ASH WITH
NITRIC ACID (HNO3) AND ADSORPTION CAPACITY TEST ON
CHROMIUM(VI) AND LEAD(II) METAL IONS
By :
Yuri Melantika Azizah
NIM : 11307144025

Supervisor : Susila Kristianingrum, M. Si.
ABSTRACT
The aim of this research to synthesis and characterization silica gel from
Kelud volcanic ash, to know maximal concentration of nitric acid used in
manufacture of silica gel, acidity, water content, adsorption capacity and
efficiency of adsorption silica gel on chromium(VI) and lead(II) metal ions.
The subject and object of this research is silica gel and character of silika gel
as the synthesis result. Acid that used were nitrate acid with 1, 2, and 3 M
concentration. Synthesis of silica gel was processed by dissolving 6 grams of
volcanic ash into 200 mL sodium hydroxide 3 M, mixed and heated for 1 hour.
The formed sodium silicate filtrate was added by nitric acid and mixed it to pH 7.
The formed gel was keeped for 24 hours, then filtered, washed it with
aquademineraliata until neutral, and dried in oven at temperature 120 0C for 2
hours. The characterization of silika gel as acidity, water content, chemical
structure, adsorption capacity and efficiency of adsorption.
The result of this research indicate that maximal concentration of nitric acid
used in manufacture of silica gel is 3 M with production efficiency of 30.57 %
[w/w]. Acidity of silica gel which are produced (SG-HNO3 1 M, SG-HNO3 2 M,
and SG-HNO3 3 M) respectively were 1.5431 mmol/g; 2.1087 mmol/g; and
2.7040 mmol/g. Water content respectively were 16.00 %; 12.33 %; and 14.00 %.

Adsorption capacity on chromium(VI) metal ion respectively were 0.0088 mg/g;
0,0402 mg/g; and 0,0507 mg/g while efficiency of adsorsorption respectively
were 2.1210 %; 9.8321 %; and 12.3771 %. Adsorption capacity on lead(II) metal
ion respectively were 0.7668 mg/g; 0.7668 mg/g; and 0,7668 mg/g while
efficiency of adsorsorption respectively were 99.9604 %; 99.9604 %; and 99.9604
%.
Key word : Silica gel, adsorption, chromium(VI) and lead(II) metal ions

DAFTAR PUSTAKA

Angelina R, Rachmat Triadi, dan Yuniar Ponco. 2013. Variasi Metode Preparasi
Gel pada Sintesis Aerogel Silika dari Lumpur Lapindo. Kimia Student
Journal. Vol 1, No 2, pp. 161-167. Malang : Universitas Brawijaya.
Anih Sri Suryanih. 2014. Dampak Negatif Abu Vulkanik Terhadap Lingkungan
dan Kesehatan. Jakarta : Pusat Kajian Pengelohan Data dan
Informasi (P3DI). Vol. VI, No. 04/II/P3DI/Februari/2014.
Atkins, P. W. (1996). Physical Chemistry (Kimia Fisik Jilid 2). Penerjemah: Irma
Kartohadiprodjo. Jakarta: Erlangga.
B. Gorji, M. R. Allahgholi Ghasri, R. Fazaeli dan N. Niksirat. 2012. Synthesis and
Characterizations of Silica Nanoparticles by a New Sol-Gel Method.

Jurnal of Applied Chemical Research. 6,3, 22-26.
Bambang S. dan Ninik L. 2011. Pemanfaatan Limbah Abu Sekam Padi Menjadi
Natrium Silikat. Jurnal Fluida. Vol. VII, No. 1. Hal 18-22.
Blaedel, W. J. dan Meloche, V. W. 1986. Elementary Quantitative Analysis :
Theory and Practice. New York : Harper & Row.
C.J. Brinker and Scherer, G.W. 1990. Sol-Gel Science: The Physics and
Chemistry of Sol-Gel Processing. New York : Academic Press Inc.
Chairul Azmiyawati. 2004. Modifikasi Silika Gel dengan Gugus Sulfonat Untuk
Meningkatkan Kapasitas Adsorpsi Mg(II). JKSA. Vol VII. No. 1. Hal
11-17.
Cotton,F.A. & Wilkinson, G. 1998 . Advance Inorganic Chemistry : A
Comprehensive Text. Toroton : John Willey & Sons, Inc.
D. Kealey and P. J. Haines. 2002. Analytical Chemistry. Magdaled Road Oxford :
Bios Scientific Publisher Ltd.
Dale L. Perry & Philips. 1995. Handbook of Inorganic Compound. CRC Press :
Inc.
Day, Jr, R. A., Underwood, A. L. 1989. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta :
Erlangga.
Dian Meirawati, Sri Wardhani, dan Rachmat Triandi Tjahjanto. 2013. Studi
Pengaruh Konsentrasi HCl Dan Waktu Aging (Pematangan Gel)

Terhadap Sintesis Silika Xerogel Berbahan Dasar Pasir Kuarsa
Bangka. Kimia Student Journal, Vol. 2, No. 2, Pp.524-531.

91

Dwi Rasy. M., Nuryono, dan Eko S.K. 2010. Sintesis dan Karakterisasi Silika Gel
dari Abu Sekam Padi yang Diimobilisasi dengan 3-(Trimetoksisilil)-1
Propantol. Sains dan Terapan Kimia. Vol. 4, No. 2, 150-167.
Dwifantya, Aquina. & Daru Waskita. 2014. Abu Vulkanik Bisa Dijadikan
Camputran Adonan Semen. http://m.news.viva.co.id/news/read/
483805-abu-vulkanik-kelud-bisa-dijadikan-campuranadonan-semen
diakses pada senin 2 Juni 2014 13.18.
Dwi Prasetyo Pambudi. 2011. Sintesis Silika Gel dari Abu Vulkanik Letusan
Gunung Merapi dengan Metode Sol Gel. Skripsi. Yogyakarta :
FMIPA UNY.
Fahmiati, Nuryono, dan Nursito. 2006. Adsorbtion Thermodynamics Of Cd(II),
Ni(II), and Mg(II) on 3-Mercapto-1,2,4-Triazole Imobilized Silica
Gel. Indo. J. Chem. 6(1), 52-55.
Farrington, Daniels. 1983 . Kimia Fisika 1. Jakarta: Erlangga.
Greenwood, N. N., and Earnshaw, A. 1984. Chemistry of The Elemenst. England :

Pergamon Press.
Grevatt, P.C. 1998. Toxicological Review of Hexavalent Cromium. USA :
Enviromental Protection Agency (EPA).
Hafiz Asghar Ali, Arsyad Chughtai, dan Abdul Sattar. 2009. Shynthesis of
Quality Silica Gel; Optimization of Parameters. Journal of Faculty of
Engineering & Technology. Hal 21-35.
Hardjono Sastroamidjojo & Sardjoko (Ed). 1992. Spektroskopi Inframerah.
Yogyakarta : Liberty.
Hermania E. W., Juliana, dan Pius Dore O. 2011. Sintesis Silika Gel
Terimobilisasi Dithizon Melalui Proses Sol-Gel. Sains dan Terapan
Kimia. Vol. 5, No. 1, Hal 84-95.
Heryando Palar. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta :
Rineka Cipta.
Hindryawati dan Alimudin. 2010. Sintesis dan Karakterisasi Silika Gel dari Abu
Sekam Padi Menggunakan Natrium Hidroksida (NaOH). Jurnal Kimia
Mulawarman. Vol.7 Nomor 2. ISSN 1693-5616.
Ida Latuful. U., Imam Supardi, dan Diah Hari K. 2013. Sintesis Silika Gel dan
Aplikasinya Terhadap Absorpsi Kelembaban Udara. Jurnal Inovasi
Fisika Indonesia. Vol. 02, No. 03, 23-26.


92

Ilham P., Sri Wardani, dan Danar P,. 2013. Pengaruh ekstraksi dan Konsentrasi
HCl dalam Ekstrasi Silika dari Sekam Padi untuk Sintesis Silika
Xerogel. Kimia Student Journal. Vol 1, No 2, pp. 358-364. Malang :
Universitas Brawijaya.
Imam Saputra, Titin A. Z., dan Nelly W. 2014. Optimasi Waktu dan Suhu
Pengeringan Modifikasi Silika Gel Berbahan Dasar Abu Sekam Padi
dengan Tributilamina. JKK. Vol. 3(4), Hal 39-45 ISSN 2303-1077.
Isnawan Hadi, Made Arsa, dan I Wayan Sudiarta. 2013. Sintesis Silika Gel dari
Abu Sekam Padi dan Abu Limbah Pembakaran Batu Bara dengan
Menggunakan Metode Presipitasi. Jurnal Kimia 7 (1). Hlm. 31-38.
Juliyah.

2014. Abu Erupsi Kelud Mengandung Logam Berbahaya.
http://infopublik.kominfo.go.id/read/68648/abu-erupsi-keludmengand
ung-logam-berbahaya.html Diakses Pada Senin 2 Juni 2014 13.04
WIB.

Jyoti L. Gurav, In-Keun Jung, Hyung-Ho Park, Eul Sol Kang, dan Digambar Y.

N. 2010. Silica Aerogel: Synthesis and Application. Journal of
Nanomaterials.Vol. 2010, Hal 1-11.
Kalapathy, U., Proctor, A., Schultz, J., 2000, A Simple Method for Production of
Pure Silica from Rice Husk Ash : Structure, Density, Mechanical,
Strength as Effected by Gelation pH and Concentration. Bioresearch.
Technology. Vol 23, Hal 257-262.
Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik . (diterjemahkan oleh A.
Saptoraharjo). Jakarta : UI press.
K. H Sugiyarto. 2000. Dasar-Dasar Kimia Anorganik Logam. Yogyakata :
FMIPA UNY.
___________. 2001. Kimia Anorganik II. Yogyakarta : FMIPA Universitas
Negeri Yogyakarta.
Majors, R. E., Cristian, G. D. And Reilly, J. E. 1989. Solid and Liquid Phase
Cromatography : instrumental Analys . Secon Edition. Massachusetts
: Allyn and Bacon, Inc.
Mashudi dan Munasir. 2015. Pengaruh Waktu Tahan pada Proses Hydrothermal
dan Temperatur kalsinasi Terhadap Kekristalan Silika Darri Bahan
Alam Pasir Kuarsa. Jurnal Fisika. Vol. 04, No. 01, hal. 32-36.
Nisfatul Lailiyah, Surjani W, & Ridwan J. (2013). Pengaruh Modifikasi
Permukaan Selulosa Nata De Coco dengan Anhidrat Asetat dalam

Meningkatkan Ion Logam Berat Cd2+ dalam Campuran Cd2+ dan Pb2+.
Juranal Online Universitas Negeri Malang. Vol.2, No.1.

93

Nugroho, Novika Dian. 2014. Perbedaan Tekstur Abu Kelud dan Merapi.
http://www.tempo.co/read/news/2014/02/14/058554207/PerbedaanTe
kstur-Abu-Vulkanik-Kelud-dan-Merapi, Diakses pada 4 April 2014
pukul 14.27 WIB.
Nuryono & Nursito. 2005. Effect of Acid Concentration on Characters of Silica
Gel Synthesized from Sodium Silicate. Indo J. Chem, 5 (1), Hal 2330.
Oscik. 1982. Adsorption. England : Ellis Horwood Limited.
Palar, Heryando. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta :
Rineka Cipta.
Robi Maulana S., Rudiyansyah, Nelly W. 2014. Sintesis Silika Gel dari Limbah
Kaca Termodifikasi Asam Stearat. JKK. Vol. 3(3), Hal 36-42).
Rouessac, R dan Rouessac A. 2000. Chemical Analys : Modern Instrumentation
Metods and Tecniques . Inggris : John Wiley and Sons Ltd.
Schubert, U. And Husing, N. 2000. Synthesis of Inorganic Materials . Weinheim :
Wiley-VCH.

Scott, R. P. W. 1993. Silica and Bonded Phase. Chicester UK : John Wiley and
Sons Ltd.
Silviantika Devi, dan Iis Afriyani. 2012. Perencanaan Pabrik Nitrogliserin dari
Asam Nitrat dan Gliserin dengan Kapasitas 50.000 ton/tahun. Tugas
Akhir. Semarang : FT Teknik Kimia Undip.
Sirin Fairus, Haryono, Mas H. Sugita, dan Agus Sudrajat. 2009. Proses
Pembuatan Waterglass dari Pasir Silika dengan Pelebur Natrium
Hidoksida. Jurnal Teknik Kimia Indonesia. Vol.8, No. 2, 56-62.
Skoog. D. A., Donald M. West, F. James Holler, Stanley R. Crouch, 2000.
Fundamentals of Analytical Chemistry .Hardcover: 992 pages,
Publisher: Brooks Cole.
Sriyanti, Nuryono, dan Narsito. 2005. Pengaruh Keasaman Medium dan
Imobilisasi Gugus Organik pada Karakter Silika Gel dari Abu Sekam
Padi. Jurnal JSKA.Vol.VIII.No.3.Tahun.2005 . Semarang : Jurusan
Kimia FMIPA Universitas Diponegoro.
Sudaryo dan Sutjipto. 2009. Identifikasi dan Penentuan Logam pada Tanah
Vulkanik di daerah Cangkringan Kabupaten Sleman dengan Metode
Analisis Aktivasi Neutron Cepat. Prosiding Seminar Nasional V SDM
Teknologi Nuklir, ISSN 1978-0176, Yogyakarta : STTN Batan.


94

Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Jakarta : Rineka Cipta.
Susila Kristianingrum, Endang Dwi S, dan Annisa Fillaeli. 2011. Sintesis Silika
Gel dari Abu Bagasse dan Uji Sifat Adsorptifitasnya terhadap Ion
Logam Tembaga pada Variasi Jenis Asam. Prosiding Seminar
Nasional. Yogyakarta : FMIPA UNY.
Swietlik R, .1998. Speciation Analysis of Cromium In Waters. Polandia :
Technical University of Radorn.
Tan, K. H. 1991. Dasar-Dasar Kimia Tanah. (terjemah : DH Goendani dan B.
Radjagukguk. Yogyakarta : UGM Press.
Tuhu Prihantoro. 2014. Candi Borobudur Dinyatakan Siaga Bencana.
http://m.suaramerdeka.com/index.php/read/news/2014/02/14/191068.
Diakses pada 2 Juni 2014 13.00. 14 Februari 2014 22.05.
Vogel. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro
Edisi Ke Lima (Terjemahan L. Setono dan A. Hadyana Pudjaatmaka).
Jakarta : PT Kalman Media Pustaka (Buku Asli : 1979).
Zumrotin N. & Munasir. 2010. Studi Morfologi Silika Hasil Kalsinasi dengan
Metode Sintesis Hidrotermal-Kopresipitasi. Jurnal Fisika. Vol. 04,
Hal 41-44.

95