Preparasi SiO2 dari Pasir Glagah dan Pasir Kendawang untuk Modifikasi Material Superhidrofobik.
PREPARASI SiO2 DARI PASIR GLAGAH DAN
PASIR KENDAWANG UNTUK MODIFIKASI
MATERIAL SUPERHIDROFOBIK
Disusun Oleh :
YOHAN ALDI ISMOYO
M0312084
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana
Sains dalam bidang ilmu kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
September, 2016
i
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi
PREPARASI SiO2 DARI PASIR GLAGAH DAN
PASIR KENDAWANG UNTUK MODIFIKASI
MATERIAL SUPERHIDROFOBIK
YOHAN ALDI ISMOYO
M0312084
Skripsi ini dibimbing oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Sayekti Wahyuningsih, M.Si
NIP. 19711211 199702 2001
Prof. Ir. Ari H. Ramelan, M.Sc.(Hons), Ph.D.
NIP. 19610223 198601 1 001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :
Hari
Tanggal
: Selasa
: 28 Juni 2016
Anggota Tim Penguji :
1. Prof. Dra. Neng Sri Suharty, M.Si., Ph.D.
NIP. 19490816 198103 2001
2. Dr. Dian Maruto Widjonarko, S.Si., M.Si.
NIP. 19700330 200003 1001
1………………….
2………………….
Disahkan oleh
Kepala Program Studi Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si
NIP. 19730124 199903 2001
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “PREPARASI
SiO2 DARI PASIR GLAGAH DAN PASIR KENDAWANG UNTUK
MODIFIKASI MATERIAL SUPERHIDROFOBIK” belum pernah diajukan untuk
memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan
saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta,
September 2016
YOHAN ALDI ISMOYO
iii
PREPARASI SIO2 DARI PASIR GLAGAH DAN PASIR KENDAWANG
UNTUK MODIFIKASI MATERIAL SUPERHIDROFOBIK
YOHAN ALDI ISMOYO
Program Studi Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan preparasi silikon dioksida (SiO2) dari pasir Glagah dan pasir
Kendawang melalui proses eliminasi besi, pemanggangan, pelarutan dan kondensasi
sol-gel. Proses eliminasi besi dilakukan dengan separasi magnet dan pencucian
menggunakan asam oksalat dengan ultrasonikasi. Pemanggangan dilakukan dengan
penambahan Na2CO3 pada variasi komposisi (b/b) pasir : Na2CO3 = 1:2; 1:1 dan 2:1
pada suhu 1100 oC. Pelarutan dilakukan dengan air panas pada suhu 80-90 oC
dilanjutkan kondensasi sol-gel dengan variasi konsentrasi 0,1M dan 6M HCl.
Efektivitas eliminasi besi pada pasir Glagah dengan analisis menggunakan X-Ray
Fluorescence (XRF) mencapai 37,3%. Pada pemanggangan variasi komposisi (b/b)
pasir : Na2CO3 = 1:2 menunjukkan dekomposisi pasir terbaik dengan kelarutan untuk
pasir Glagah mencapai 57,72% dan pasir Kendawang 90,36%. Proses kondensasi
sol-gel optimum dilakukan dengan menggunakan HCl 6M. Analisis SiO2 dengan XRF
menunjukkan kandungan SiO2 yang diperoleh dari pasir Glagah sebesar 85,15% dan
pasir Kendawang 94,40%, sedangkan klarifikasi gugus fungsi Si-O-Si dari SiO2
dilakukan dengan analisis menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR).
Modifikasi SiO2 terhadap polidimetil siloksan (PDMS) menghasilkan material
termodifikasi dengan sifat hidrofobisitas yang berbeda.
Kata kunci
: HCl, Na2CO3, pasir, PDMS, pemanggangan, pencucian, separasi
magnet, SiO2, sol-gel.
iv
PREPARATION OF SiO2 FROM GLAGAH AND KENDAWANG SAND
FOR MODIFICATING SUPERHYDROPHOBIC MATERIAL
YOHAN ALDI ISMOYO
Chemistry, Faculty of Mathematic and Natural Sciences, Sebelas Maret University
ABSTRACT
Silicon dioxide (SiO2) has been prepared from Glagah and Kendawang sand by
iron eliminating, roasting, dissolving and sol-gel condensation process. Iron eliminated
by magnetic separation then leached with oxalic acid assisted ultrasonication. Roasting
treatment was carried out on the compositional variation (w/w) of iron sand : Na2CO3
= 1:2; 1:1 and 2:1 at 1100 oC. Roasted sand dissolved in hot water at 80-90 oC then the
sol-gel process of solution was conducted at room temperature and neutralized under
various hydrochloric acid (HCl). X-Ray Fluorescence (XRF) analysis shows that iron
eliminating effectivity reached 37,3%. The best composition of roasting treatment was
at a variety iron sand : Na2SiO3 = 1:2 with dissolving coefficient is about 57,72% for
Glagah and 90,36% for Kendawang. An optimum sol-gel condensation process was
using HCl 6 M. Analysis of SiO2 with XRF shows the SiO2 content obtained from
Glagah sand and Kendawang sand by 85.15% and 94.40%. While Si-O-Si functional
group of SiO2 is clarified by analysis using Fourier Transform Infra Red (FTIR).
Modified material with different hydrophobicity has been produced by adding SiO2
with polydimethyl siloxane (PDMS).
Keywords
: HCl, leaching, magnetic separation, Na2CO3, PDMS, roasting, sand,
SiO2, sol-gel.
v
MOTTO
- Hidup hanyalah karena kasih karunia Allah - Have Faith! –
- do what you love and love what you do There’s no coincidence, it’s all about opportunity
Hargai tiap kesempatan sekecil apapun itu dan lakukan dengan sungguh-sungguh.
Hasil memang penting, tapi proses untuk mencapai hasil lah yang lebih membangun,
enjoy!
Head’s up and down. Up! to realize how super tiny we are. Down! to thankful about
everything and how blessed we are.
Even in the valley of the death, i shall no fear for the Lord with me – Psalm 23:3
Yeremia 29:11b
“demikianlah firman TUHAN, yaitu rancangan damai sejahtera dan bukan rancangan
kecelakaan, untuk memberikan kepadamu hari depan yang penuh harapan.”
vi
PERSEMBAHAN
Karya kecil ini kupersembahakan kepada :
Allah Yang Maha Esa, Khalik langit dan bumi
Keluarga Subagyo yang terkasih
Hamdana PP, Hanik M, Liya NMZS, Qonita AH, Rizky MIM dan Uswatul C atas
dukungan se geng riset dan semangatnya
Yulianto, mas Heri & Andi Muslim selaku backup partner dan operator baik hati
Teman-teman seperjuangan Kimia angkatan 2012 dan semua orang yang dekat
dan kenal dengan penulis atas dukungan dan semangatnya
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat,
karunia, dan ijin-Nya sehingga dapat menyelesaikan penulisan proposal skripsi ini
untuk memenuhi persyaratan guna mencapai gelar Sarjana Sains dari Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.
Dalam penyusunan laporan ini, penulis tidak lepas dari bimbingan, pengarahan dan
bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan
terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Sayekti Wahyuningsih, M.Si selaku Pembimbing 1.
2. Bapak Prof. Ir. Ari H. Ramelan, M.Sc (Hons), Ph. D selaku Pembimbing 2.
3. Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si. selaku Ketua Prodi Kimia FMIPA UNS.
4. Ibu Dr. Khoirina Dwi Nugrahaningtyas, M.Si selaku kepala Laboratorium
Kimia FMIPA UNS.
5. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Kimia FMIPA UNS.
6. Keluarga saya yang telah memberikan kasih sayang dan dukungan.
7. Teman-teman Kimia angkatan 2012 yang telah memberikan semangat.
8. Semua pihak yang telah membantu.
Penulis menyadari bahwa proposal skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan.
Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi hasil
yang lebih baik lagi. Penulis juga berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat dan
memberi tambahan ilmu bagi pembaca. Amin.
Surakarta, Juni 2016
Yohan Aldi Ismoyo
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL...................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................
ii
HALAMAN PERNYATAAN ...................................................................
iii
HALAMAN ABSTRAK ............................................................................
iv
HALAMAN ABSTRACK .........................................................................
v
HALAMAN MOTTO ................................................................................
vi
PERSEMBAHAN ......................................................................................
vii
KATA PENGANTAR ................................................................................
viii
DAFTAR ISI ...............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ......................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................
xiii
BAB I PENDAHULUAN ...........................................................................
1
A. Latar Belakang ............................................................................
1
B. Perumusan Masalah .....................................................................
3
C. Tujuan Penelitian .........................................................................
6
D. Manfaat Penelitian.......................................................................
6
BAB II LANDASAN TEORI .....................................................................
7
A. Tinjauan Pustaka .........................................................................
7
1. Pasir Kuarsa ...........................................................................
7
2. Silikon Dioksida (SiO2) ..........................................................
8
3. Natrium Silikat .......................................................................
10
4. Polidimetil Siloksan (PDMS) .................................................
12
5. Metode Eliminasi Kandungan Besi ........................................
14
6. Proses Pirometalurgi dan Hidrometalurgi ..............................
16
7. Metode Sol-Gel .....................................................................
18
8. Karakterisasi ..........................................................................
19
B. Kerangka Pemikiran ....................................................................
25
ix
C. Hipotesis ......................................................................................
26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN....................................................
27
A. Metode Penelitian .......................................................................
27
B. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................
27
C. Alat dan Bahan yang digunakan .................................................
27
1. Alat ........................................................................................
27
2. Bahan .....................................................................................
28
D. Prosedur Penelitian .....................................................................
28
1. Preparasi Pasir ........................................................................
28
2. Proses Pemanggangan ...........................................................
29
3. Proses Pelarutan Pasir ............................................................
29
4. Sintesis Xerogel SiO2 ...........................................................................................
29
5. Modifikasi PDMS dengan SiO2 .............................................
29
6. Pengujian Hidrofobisitas Material Termodifikasi .................
30
E. Teknik Pengumpulan Data .........................................................
30
G. Analisis Data ..............................................................................
31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................
32
A. Karakterisasi Pasir Pantai Glagah dan Pasir Kuarsa
Kendawang .................................................................................
32
B. Preparasi Pasir untuk Eliminasi Kandungan Besi ......................
33
C. Pemanggangan Pasir Pantai Glagah dan Pasir Kuarsa
Kendawang .................................................................................
35
D. Pelarutan Pasir Hasil Pemanggangan .........................................
37
E. Sintesis Xerogel SiO2 dari Larutan Natrium Silikat ...................
38
G. Modifikasi Polidimetil Siloksan (PDMS) dengan SiO2 .............
43
BAB V PENUTUP .....................................................................................
46
A. Kesimpulan ...............................................................................
46
B. Saran ...........................................................................................
46
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
47
LAMPIRAN ...............................................................................................
52
x
DAFTAR TABEL
Halaman
8
Tabel 1.
Karakteristik Silika Amorf……………………………….
Tabel 2.
Bentuk Kristal Utama Silika ……………………………..
10
Tabel 3.
Karakteristik PDMS …………………………………......
13
Tabel 4.
Analisis pasir kuarsa Ketapang …………………………..
20
Tabel 5.
Hasil Analisis XRF Pasir Pantai Glagah …………………
32
Tabel 6.
Hasil Analisis XRF Pasir Kuarsa Kendawang …………..
32
Tabel 7.
Hasil Analisis XRF Pasir Pantai Hasil Separasi Magnetik
34
Tabel 8.
Hasil Analisis XRF Pasir Pantai Hasil Pencucian…….....
35
Tabel 9.
Hasil Pelarutan Padatan Hasil Pemanggangan Pasir
Pantai …………………………………………………….
Tabel 10.
37
Hasil Pelarutan Padatan Hasil Pemanggangan Pasir
Kuarsa ……………………………………………………
37
Tabel 11.
Analisis XRF Hasil Pasir Pantai ………………………….
40
Tabel 12.
Analisis XRF Hasil Pasir Kuarsa ………………………..
40
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
9
Gambar 1.
Struktur Silika Tetrahedral ……………………………..
Gambar 2.
Diagram Skematik dari Proses Separasi Magnetik……..
15
Gambar 3.
Grafik gel time vs pH untuk larutan silikat …………….
18
Gambar 4.
Reaksi hidrolisis dan kondensasi proses sol-gel………...
19
Gambar 5.
Spektra FT-IR Silikon Dioksida ………………………..
21
Gambar 6.
Spektra FTIR etanol, PDMS, dan material modifikasi….
22
Gambar 7.
Skema Termogram Reaksi Dekomposisi Satu Tahap .....
24
Gambar 8.
(1) Kurva TG SiO2 dan (2) Kurva DTA SiO2…………..
25
Gambar 9.
Hasil Pemanggangan Variasi Pasir : Na2CO3 = 1:2; 1:1;
dan 2:1 pada Pasir Pantai (a-c) dan Pasir Kuarsa (df)………………………………………………………..
Gambar 10.
36
Hasil Penetralan Larutan Natrium Silikat dengan HCl
0.1 M (a) dan 6 M (b)…………………………………..
39
Gambar 11.
Spektra Infra Merah SiO2 ………………………………
41
Gambar 12.
Termogram TG-DTA Hasil SiO2 ……………………....
42
Gambar 13.
Spektra Infra Merah Gabungan dari SiO2, SiO2-PDMS
1% dan PDMS ………………………………………….
Gambar 14.
43
Spektra Infra Merah Gabungan dari SiO2-PDMS 1%,
SiO2-PDMS 2%, SiO2-PDMS 3%, SiO2-PDMS 4%,
SiO2-PDMS 5% dan PDMS ....………………………...
Gambar 15.
44
Hasil Pengujian Hidrofobisitas, pada: a. Kaca Tanpa
Pelapisan, b. Kaca Dilapisi PDMS dan c. Kaca Dilapisi
PDMS Termodifikasi Silika ……………………………
xii
45
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Bagan Prosedur Kerja .................................................................. 52
Lampiran 2. Perhitungan .................................................................................. 56
xiii
PASIR KENDAWANG UNTUK MODIFIKASI
MATERIAL SUPERHIDROFOBIK
Disusun Oleh :
YOHAN ALDI ISMOYO
M0312084
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana
Sains dalam bidang ilmu kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
September, 2016
i
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi
PREPARASI SiO2 DARI PASIR GLAGAH DAN
PASIR KENDAWANG UNTUK MODIFIKASI
MATERIAL SUPERHIDROFOBIK
YOHAN ALDI ISMOYO
M0312084
Skripsi ini dibimbing oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Sayekti Wahyuningsih, M.Si
NIP. 19711211 199702 2001
Prof. Ir. Ari H. Ramelan, M.Sc.(Hons), Ph.D.
NIP. 19610223 198601 1 001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :
Hari
Tanggal
: Selasa
: 28 Juni 2016
Anggota Tim Penguji :
1. Prof. Dra. Neng Sri Suharty, M.Si., Ph.D.
NIP. 19490816 198103 2001
2. Dr. Dian Maruto Widjonarko, S.Si., M.Si.
NIP. 19700330 200003 1001
1………………….
2………………….
Disahkan oleh
Kepala Program Studi Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si
NIP. 19730124 199903 2001
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “PREPARASI
SiO2 DARI PASIR GLAGAH DAN PASIR KENDAWANG UNTUK
MODIFIKASI MATERIAL SUPERHIDROFOBIK” belum pernah diajukan untuk
memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan
saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta,
September 2016
YOHAN ALDI ISMOYO
iii
PREPARASI SIO2 DARI PASIR GLAGAH DAN PASIR KENDAWANG
UNTUK MODIFIKASI MATERIAL SUPERHIDROFOBIK
YOHAN ALDI ISMOYO
Program Studi Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan preparasi silikon dioksida (SiO2) dari pasir Glagah dan pasir
Kendawang melalui proses eliminasi besi, pemanggangan, pelarutan dan kondensasi
sol-gel. Proses eliminasi besi dilakukan dengan separasi magnet dan pencucian
menggunakan asam oksalat dengan ultrasonikasi. Pemanggangan dilakukan dengan
penambahan Na2CO3 pada variasi komposisi (b/b) pasir : Na2CO3 = 1:2; 1:1 dan 2:1
pada suhu 1100 oC. Pelarutan dilakukan dengan air panas pada suhu 80-90 oC
dilanjutkan kondensasi sol-gel dengan variasi konsentrasi 0,1M dan 6M HCl.
Efektivitas eliminasi besi pada pasir Glagah dengan analisis menggunakan X-Ray
Fluorescence (XRF) mencapai 37,3%. Pada pemanggangan variasi komposisi (b/b)
pasir : Na2CO3 = 1:2 menunjukkan dekomposisi pasir terbaik dengan kelarutan untuk
pasir Glagah mencapai 57,72% dan pasir Kendawang 90,36%. Proses kondensasi
sol-gel optimum dilakukan dengan menggunakan HCl 6M. Analisis SiO2 dengan XRF
menunjukkan kandungan SiO2 yang diperoleh dari pasir Glagah sebesar 85,15% dan
pasir Kendawang 94,40%, sedangkan klarifikasi gugus fungsi Si-O-Si dari SiO2
dilakukan dengan analisis menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR).
Modifikasi SiO2 terhadap polidimetil siloksan (PDMS) menghasilkan material
termodifikasi dengan sifat hidrofobisitas yang berbeda.
Kata kunci
: HCl, Na2CO3, pasir, PDMS, pemanggangan, pencucian, separasi
magnet, SiO2, sol-gel.
iv
PREPARATION OF SiO2 FROM GLAGAH AND KENDAWANG SAND
FOR MODIFICATING SUPERHYDROPHOBIC MATERIAL
YOHAN ALDI ISMOYO
Chemistry, Faculty of Mathematic and Natural Sciences, Sebelas Maret University
ABSTRACT
Silicon dioxide (SiO2) has been prepared from Glagah and Kendawang sand by
iron eliminating, roasting, dissolving and sol-gel condensation process. Iron eliminated
by magnetic separation then leached with oxalic acid assisted ultrasonication. Roasting
treatment was carried out on the compositional variation (w/w) of iron sand : Na2CO3
= 1:2; 1:1 and 2:1 at 1100 oC. Roasted sand dissolved in hot water at 80-90 oC then the
sol-gel process of solution was conducted at room temperature and neutralized under
various hydrochloric acid (HCl). X-Ray Fluorescence (XRF) analysis shows that iron
eliminating effectivity reached 37,3%. The best composition of roasting treatment was
at a variety iron sand : Na2SiO3 = 1:2 with dissolving coefficient is about 57,72% for
Glagah and 90,36% for Kendawang. An optimum sol-gel condensation process was
using HCl 6 M. Analysis of SiO2 with XRF shows the SiO2 content obtained from
Glagah sand and Kendawang sand by 85.15% and 94.40%. While Si-O-Si functional
group of SiO2 is clarified by analysis using Fourier Transform Infra Red (FTIR).
Modified material with different hydrophobicity has been produced by adding SiO2
with polydimethyl siloxane (PDMS).
Keywords
: HCl, leaching, magnetic separation, Na2CO3, PDMS, roasting, sand,
SiO2, sol-gel.
v
MOTTO
- Hidup hanyalah karena kasih karunia Allah - Have Faith! –
- do what you love and love what you do There’s no coincidence, it’s all about opportunity
Hargai tiap kesempatan sekecil apapun itu dan lakukan dengan sungguh-sungguh.
Hasil memang penting, tapi proses untuk mencapai hasil lah yang lebih membangun,
enjoy!
Head’s up and down. Up! to realize how super tiny we are. Down! to thankful about
everything and how blessed we are.
Even in the valley of the death, i shall no fear for the Lord with me – Psalm 23:3
Yeremia 29:11b
“demikianlah firman TUHAN, yaitu rancangan damai sejahtera dan bukan rancangan
kecelakaan, untuk memberikan kepadamu hari depan yang penuh harapan.”
vi
PERSEMBAHAN
Karya kecil ini kupersembahakan kepada :
Allah Yang Maha Esa, Khalik langit dan bumi
Keluarga Subagyo yang terkasih
Hamdana PP, Hanik M, Liya NMZS, Qonita AH, Rizky MIM dan Uswatul C atas
dukungan se geng riset dan semangatnya
Yulianto, mas Heri & Andi Muslim selaku backup partner dan operator baik hati
Teman-teman seperjuangan Kimia angkatan 2012 dan semua orang yang dekat
dan kenal dengan penulis atas dukungan dan semangatnya
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat,
karunia, dan ijin-Nya sehingga dapat menyelesaikan penulisan proposal skripsi ini
untuk memenuhi persyaratan guna mencapai gelar Sarjana Sains dari Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.
Dalam penyusunan laporan ini, penulis tidak lepas dari bimbingan, pengarahan dan
bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan
terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Sayekti Wahyuningsih, M.Si selaku Pembimbing 1.
2. Bapak Prof. Ir. Ari H. Ramelan, M.Sc (Hons), Ph. D selaku Pembimbing 2.
3. Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si. selaku Ketua Prodi Kimia FMIPA UNS.
4. Ibu Dr. Khoirina Dwi Nugrahaningtyas, M.Si selaku kepala Laboratorium
Kimia FMIPA UNS.
5. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Kimia FMIPA UNS.
6. Keluarga saya yang telah memberikan kasih sayang dan dukungan.
7. Teman-teman Kimia angkatan 2012 yang telah memberikan semangat.
8. Semua pihak yang telah membantu.
Penulis menyadari bahwa proposal skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan.
Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi hasil
yang lebih baik lagi. Penulis juga berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat dan
memberi tambahan ilmu bagi pembaca. Amin.
Surakarta, Juni 2016
Yohan Aldi Ismoyo
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL...................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................
ii
HALAMAN PERNYATAAN ...................................................................
iii
HALAMAN ABSTRAK ............................................................................
iv
HALAMAN ABSTRACK .........................................................................
v
HALAMAN MOTTO ................................................................................
vi
PERSEMBAHAN ......................................................................................
vii
KATA PENGANTAR ................................................................................
viii
DAFTAR ISI ...............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ......................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................
xiii
BAB I PENDAHULUAN ...........................................................................
1
A. Latar Belakang ............................................................................
1
B. Perumusan Masalah .....................................................................
3
C. Tujuan Penelitian .........................................................................
6
D. Manfaat Penelitian.......................................................................
6
BAB II LANDASAN TEORI .....................................................................
7
A. Tinjauan Pustaka .........................................................................
7
1. Pasir Kuarsa ...........................................................................
7
2. Silikon Dioksida (SiO2) ..........................................................
8
3. Natrium Silikat .......................................................................
10
4. Polidimetil Siloksan (PDMS) .................................................
12
5. Metode Eliminasi Kandungan Besi ........................................
14
6. Proses Pirometalurgi dan Hidrometalurgi ..............................
16
7. Metode Sol-Gel .....................................................................
18
8. Karakterisasi ..........................................................................
19
B. Kerangka Pemikiran ....................................................................
25
ix
C. Hipotesis ......................................................................................
26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN....................................................
27
A. Metode Penelitian .......................................................................
27
B. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................
27
C. Alat dan Bahan yang digunakan .................................................
27
1. Alat ........................................................................................
27
2. Bahan .....................................................................................
28
D. Prosedur Penelitian .....................................................................
28
1. Preparasi Pasir ........................................................................
28
2. Proses Pemanggangan ...........................................................
29
3. Proses Pelarutan Pasir ............................................................
29
4. Sintesis Xerogel SiO2 ...........................................................................................
29
5. Modifikasi PDMS dengan SiO2 .............................................
29
6. Pengujian Hidrofobisitas Material Termodifikasi .................
30
E. Teknik Pengumpulan Data .........................................................
30
G. Analisis Data ..............................................................................
31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................
32
A. Karakterisasi Pasir Pantai Glagah dan Pasir Kuarsa
Kendawang .................................................................................
32
B. Preparasi Pasir untuk Eliminasi Kandungan Besi ......................
33
C. Pemanggangan Pasir Pantai Glagah dan Pasir Kuarsa
Kendawang .................................................................................
35
D. Pelarutan Pasir Hasil Pemanggangan .........................................
37
E. Sintesis Xerogel SiO2 dari Larutan Natrium Silikat ...................
38
G. Modifikasi Polidimetil Siloksan (PDMS) dengan SiO2 .............
43
BAB V PENUTUP .....................................................................................
46
A. Kesimpulan ...............................................................................
46
B. Saran ...........................................................................................
46
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
47
LAMPIRAN ...............................................................................................
52
x
DAFTAR TABEL
Halaman
8
Tabel 1.
Karakteristik Silika Amorf……………………………….
Tabel 2.
Bentuk Kristal Utama Silika ……………………………..
10
Tabel 3.
Karakteristik PDMS …………………………………......
13
Tabel 4.
Analisis pasir kuarsa Ketapang …………………………..
20
Tabel 5.
Hasil Analisis XRF Pasir Pantai Glagah …………………
32
Tabel 6.
Hasil Analisis XRF Pasir Kuarsa Kendawang …………..
32
Tabel 7.
Hasil Analisis XRF Pasir Pantai Hasil Separasi Magnetik
34
Tabel 8.
Hasil Analisis XRF Pasir Pantai Hasil Pencucian…….....
35
Tabel 9.
Hasil Pelarutan Padatan Hasil Pemanggangan Pasir
Pantai …………………………………………………….
Tabel 10.
37
Hasil Pelarutan Padatan Hasil Pemanggangan Pasir
Kuarsa ……………………………………………………
37
Tabel 11.
Analisis XRF Hasil Pasir Pantai ………………………….
40
Tabel 12.
Analisis XRF Hasil Pasir Kuarsa ………………………..
40
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
9
Gambar 1.
Struktur Silika Tetrahedral ……………………………..
Gambar 2.
Diagram Skematik dari Proses Separasi Magnetik……..
15
Gambar 3.
Grafik gel time vs pH untuk larutan silikat …………….
18
Gambar 4.
Reaksi hidrolisis dan kondensasi proses sol-gel………...
19
Gambar 5.
Spektra FT-IR Silikon Dioksida ………………………..
21
Gambar 6.
Spektra FTIR etanol, PDMS, dan material modifikasi….
22
Gambar 7.
Skema Termogram Reaksi Dekomposisi Satu Tahap .....
24
Gambar 8.
(1) Kurva TG SiO2 dan (2) Kurva DTA SiO2…………..
25
Gambar 9.
Hasil Pemanggangan Variasi Pasir : Na2CO3 = 1:2; 1:1;
dan 2:1 pada Pasir Pantai (a-c) dan Pasir Kuarsa (df)………………………………………………………..
Gambar 10.
36
Hasil Penetralan Larutan Natrium Silikat dengan HCl
0.1 M (a) dan 6 M (b)…………………………………..
39
Gambar 11.
Spektra Infra Merah SiO2 ………………………………
41
Gambar 12.
Termogram TG-DTA Hasil SiO2 ……………………....
42
Gambar 13.
Spektra Infra Merah Gabungan dari SiO2, SiO2-PDMS
1% dan PDMS ………………………………………….
Gambar 14.
43
Spektra Infra Merah Gabungan dari SiO2-PDMS 1%,
SiO2-PDMS 2%, SiO2-PDMS 3%, SiO2-PDMS 4%,
SiO2-PDMS 5% dan PDMS ....………………………...
Gambar 15.
44
Hasil Pengujian Hidrofobisitas, pada: a. Kaca Tanpa
Pelapisan, b. Kaca Dilapisi PDMS dan c. Kaca Dilapisi
PDMS Termodifikasi Silika ……………………………
xii
45
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Bagan Prosedur Kerja .................................................................. 52
Lampiran 2. Perhitungan .................................................................................. 56
xiii