PENGGUNAAN BAHAN ANORGANIK PASIR SILIKA
PENGGUNAAN BAHAN ANORGANIK PASIR SILIKA SEBAGAI
ADSORBEN ZAT WARNA METILEN BIRU
Annisa Mardhatillah
1112096000024
Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi,
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Jl. Ir. H. Juanda No.95 Ciputat 15412 Indonesia
annisamardhatillah@gmail.com
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian terhadap bahan anorganik yaitu pasir silika
yang dijadikan sebagai adsorben metilen biru. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui karakteristik, daya adsorbsi, serta pengaruh aktivasi fisika maupun
kimia terhadap sampel yang digunakan. Pasir silika yang diberi beberapa
perlakuan akan diuji daya adsorpsinya terhadap zat warna metilen biru dengan
waktu perendaman selama 24 jam. Objek penelitian adalah kemampuan adsorben
dari pasir silika untuk mengadsorpsi zat warna metilen biru dengan konsentrasi 3
ppm. Daya adsorbsi ditentukan dengan membandingkan warna metilen biru yang
telah diserap sampel dengan warna metilen biru aslinya. Hasil penelitian
memperlihatkan bahwa pasir silika dapat mengadsorbsi zat warna metilen biru
dengan nilai absorbansi minimum sebesar 0,013.
Kata kunci: adsorben, pasir silika, methylene blue, dan aktivasi.
PENDAHULUAN
Silika atau dikenal dengan
silikon dioksida (SiO2) merupakan
senyawa yang banyak ditemui dalam
bahan galian yang disebut pasir
kuarsa, terdiri atas kristal-kristal
silika
(SiO2)
dan
mengandung
senyawa pengotor yang terbawa
selama proses pengendapan. Pasir
kuarsa juga dikenal dengan nama
pasir
putih
merupakan
hasil
pelapukan batuan yang mengandung
mineral utama seperti kuarsa dan
yang
feldsfar. Pasir kuarsa mempunyai
industri ban, karet, gelas, semen,
komposisi
beton,
gabungan
dari
SiO2,
dibutuhkan
seperti
keramik,
tekstil,
dalam
kertas,
Al2O3, CaO, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO,
kosmetik, elektronik, cat, film, pasta
dan K2O, berwarna putih bening atau
gigi, dan lain-lain. Untuk proses
warna lain bergantung pada senyawa
penghalusan
pengotornya.
ukuran dari pasir silika umumnya
Silika biasa diperoleh melalui
proses penambangan yang dimulai
dari menambang pasir kuarsa sebagai
bahan baku. Pasir kuarsa tersebut
kemudian
dilakukan
pencucian
untuk
proses
membuang
pengotor yang kemudian dipisahkan
atau
memperkecil
digunakan metode milling dengan
ball
mill
untuk
menghancurkan
ukuran pasir silika yang besar-besar
menjadi ukuran yang lebih kecil dan
halus, silika dengan ukuran yang
halus inilah yang biasanya bayak
digunakan dalam industri.
dan dikeringkan kembali sehingga
Saat
ini
diperoleh pasir dengan kadar silika
perkembangan
yang lebih besar bergantung dengan
banyak aplikasi penggunaan silika
keadaan
tempat
pada industri semakin meningkat
yang
terutama dalam penggunaan silika
kemudian dikenal dengan pasir silika
pada ukuran partikel yang kecil
atau silika dengan kadar tertentu.
sampai skala mikron atau bahkan
kuarsa
penambangan.
Pasir
dari
inilah
teknologi
dengan
mulai
nanosilika. Kondisi ukuran partikel
bahan baku yang diperkecil membuat
produk memiliki sifat yang berbeda
yang dapat meningkatkan kualitas.
Sebagai salah satu contoh silika
dengan
Gambar 1. Pasir Silika (SiO2)
ukuran
diaplikasikan
building,
mikron
dalam
yaitu
sebagai
banyak
material
bahan
Silika biasanya dimanfaatkan
campuran pada beton. Rongga yang
untuk berbagai keperluan dengan
kosong di antara partikel semen akan
berbagai ukuran tergantung aplikasi
diisi
oleh
mikrosilika
sehingga
berfungsi sebagai bahan penguat
Sedangkan untuk nanosilika bisa
beton (mechanical property) dan
diperoleh
meningkatkan
tahan
tertentu yang sekarang telah banyak
(durability). Selama ini kebutuhan
diteliti diantaranya adalah sol-gel
mikrosilika dalam negeri dipenuhi
process, gas phase process, chemical
oleh produk impor. Ukuran lainnya
precipitation, emulsion techniques,
yang lebih kecil adalah nanosilika
dan plasma spraying & foging proses
bnyak digunakan pada aplikasi di
(Polimerisasi silika terlarut menjadi
industri ban, karet, cat, kosmetik,
organo silika).
daya
elektronik, dan keramik. Sebagai
salah satu contoh adalah pada produk
ban dan karet secara umum. Manfaat
dari penambahan nanosilika pada ban
akan membuat ban memiiki daya
lekat yang lebih baik terlebih pada
jalan salju, mereduksi kebisingan
yang ditimbulkan dan usia ban lebih
pajang daripada produk ban tanpa
penambahan nanosilika.
dengan
Sebagai
metode-metode
tambahan
adalah
bahwa utilisasi kapasitas produksi
industri silika lokal belum maksimal,
baru 50% dari kapasitas maksimal
yang ada. Hal ini disebabkan karena
produk silika lokal yang dihasilkan
belum memenuhi spesifikasi yang
dibutuhkan oleh pasar yaitu silika
dengan
ukuran
sub
mikron,
sementara hasil produksi silika lokal
Untuk memperoleh ukuran
berukuran ≥ 30 µm.
Dengan
silika sampai pada ukuran nano/
cadangan bahan baku silika yang
mikrosilika perlu perlakuan khusus
melimpah dan potensi pasar yang
pada prosesnya. Untuk mikrosilika
masih terbuka lebar maka perlu
biasanya dapat diperoleh dengan
dicarikan solusi agar sumber daya
metode special milling, yaitu metode
yang ada dapat dimanfaatkan secara
milling
optimal bagi perkembangan industri.
biasa
dimodifikasi
yang
khusus
sudah
sehingga
kemampuan
untuk
menghancurkannya
jauh
lebih
efektif, dengan metode ini bahkan
dimungkinkan
juga
memperoleh
silika sampai pada skala nano.
Adsorpsi
merupakan
peristiwa terakumulasinya partikel
pada suatu permukaan. Adsorpsi
terjadi karena adanya gaya tarik
menarik
antar
molekul
adsorbat
dengan situs aktif di permukaan
Methylene Blue
adsorben. Zat yang mengadsorpsi
disebut adsorbat, sedangkan material
tempat
terakumulasinya
adsorbat
disebut adsorben (Atkins, 1996:427).
Adsorpsi dipengaruhi oleh sifat fisika
dan kimia adsorben seperti ukuran
molekul
adsorbat,
karakteristik
adsorbat,
waktu
pengadukan,
konsentrasi adsorbat, suhu, pH dan
luas permukaan adsorben. Semakin
luas
permukaan
semakin
banyak
adsorben
maka
adsorbat
yang
teradsorpsi (Asep Saepudin, 2009).
Adsorben untuk adsorpsi pewarna
tekstil,
saat
ini
banyak
dikembangkan. Adsorben dari zeolit
dapat digunakan untuk adsorpsi metil
jingga dan metil merah (Endang
Widjajanti, Regina Tutik P. dan M.
Pranjoto Utomo, 2011). Penelitian
lain banyak dilakukan saat ini untuk
Methylene
blue
yang
memiliki rumus kimia C16H18ClN3S,
adalah
senyawa
aromatik
merupakan
yang
zat
hidrokarbon
beracun
warna
dan
kationik
dengan daya adsorpsi yang sangat
kuat. Pada umumnya methylene blue
digunakan sebagai pewarna sutra,
wool, tekstil, kertas, peralatan kantor
dan kosmetik. Senyawa ini berupa
kristal berwarna hijau gelap. Ketika
dilarutkan, methylene blue dalam air
atau alkohol akan menghasilkan
larutan berwarna biru. Methylene
blue memiliki berat molekul 319,86
gr/mol, dengan titik lebur di 105°C
dan daya larut sebesar 4,36 x 104
mg/L
(Endang
Palupi,
2006:6).
Struktur methylene blue tertera pada
Gambar 2.
mendapatkan adsorben yang murah
pada
seperti
adsorpsi
gambut,
limbah
pewarna,
macam-macam
silika, lumpur teraktivasi, sari pisang,
mineral mangan alam, serpih minyak
abu, rambut kambing, lumpur alum,
zeolit alam, dan campuran abu
terbang dengan tanah (Yavuz dan
Aydin, 2006).
Gambar 2. Struktur Kimia Methylene
Blue
Molekul
merupakan
zat
gabungan
warna
dari
zat
organik tidak jenuh dengan kromofor
sebagai pembawa warna. Zat organik
(Renita
tidak jenuh yang dijumpai dalam
Hasibuan, dan Irvan, 2004).
pembentukan
senyawa
zat
warna
aromatik
antara
lain
turunannya, fenol dan turunannya
senyawa
hidrokarbon
–
yang
Rosdanelli
adalah
senyawa hidrokarbon aromatik dan
serta
Manurung,
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
senyawa
Penelitian ini dilakukan pada
mengandung
bulan
nitrogen.
April
2014
di
Pusat
Laboratorium Terpadu Jurusan Kimia
Gugus
kromofor
adalah
Fakultas
Sains
dan
gugus yang menyebabkan molekul
Universitas
menjadi berwarna. Kromofor zat
Hidayatullah Jakarta.
Islam
Teknologi
Negeri
Syarif
warna reaktif biasanya merupakan
sistem azo dan antrakuinon dengan
Alat dan Bahan
berat molekul relatif kecil. Daya
Alat yang digunakan pada
serap terhadap serat tidak besar.
penelitian ini adalah tabung reaksi,
Sehingga zat warna yang tidak
rak tabung reaksi, pipet tetes, labu
bereaksi
mudah
ukur, gelas ukur, erlenmeyer, corong,
Gugus-gugus
gelas beaker, cawan petri, cawan
penghubung dapat mempengaruhi
porselen, kertas saring, timbangan
daya serap dan ketahanan zat warna
analitik,
terhadap asam atau basa. Gugus-
Sedangkan bahan yang digunakan
gugus reaktif merupakan bagian-
pada penelitian ini adalah pasir
bagian dari zat warna yang mudah
silika, aquades, NaOH 0,5M, dan
lepas. Dengan lepasnya gugus reaktif
larutan metilen biru 3 ppm.
dengan
serat
dihilangkan.
ini,
zat
warna
menjadi
mudah
bereaksi dengan serat kain. Pada
umumnya agar reaksi dapat berjalan
dengan
baik
penambahan
sehingga
maka
alkali
mencapai
diperlukan
atau
pH
asam
tertentu
dan
spektrofotometer.
Prosedur Kerja
1. Persiapan Sampel
Sampel yang digunakan yaitu
pasir silika dengan berbagai
perlakuan diantaranya:
a. Tanpa Perlakuan
Sebanyak 100 gram pasir
sampel dan cawan porselen
silika dimasukkan ke dalam
didinginkan dalam desikator,
tabung reaksi yang telah
lalu sampel yang telah dingin
berisi larutan metilen biru 3
dimasukkan ke dalam tabung
ppm
reaksi
sebanyak
10
ml.
yang
telah
berisi
Diamati perubahan warna
larutan metilen biru 3 ppm
yang terjadi setelah 1 hari
sebanyak 10 ml. Diamati
dan
dilakukan
perubahan warna yang terjadi
secara duplo.
b. Aktivasi secara Fisika
- Pemanasan
Sebanyak 100 gram pasir
setelah 1 hari dan percobaan
percobaan
dilakukan secara duplo.
c. Aktivasi secara Kimia
Sebanyak 10 gram pasir
silika ditimbang pada cawan
porselen,
silika dimasukkan ke dalam
kemudian
gelas
dimasukkan ke dalam oven
NaOH
jam. Setelah 1 jam, sampel
cawan
kemudian
reaksi
larutan metilen biru 3 ppm
telah
berisi
sebanyak 10 ml. Diamati
perubahan warna yang terjadi
perubahan
setelah 1 hari dan percobaan
warna
yang
terjadi setelah 1 hari dan
dilakukan secara duplo.
- Pembakaran
Sebanyak 100 gram pasir
kemudian
yang
larutan metilen biru 3 ppm
sebanyak 10 ml. Diamati
porselen,
silika
dimasukkan ke dalam tabung
berisi
silika ditimbang pada cawan
pasir
dikeringkan. Lalu pasir silika
dimasukkan ke dalam tabung
telah
Sampel
dipisahkan dari NaOH dan
lalu sampel yang telah dingin
yang
0,5M.
didiamkan selama 3 hari,
porselen
didinginkan dalam desikator,
reaksi
dan
ditambahkan dengan 20 ml
pada suhu + 100°C selama 1
dan
beaker
percobaan dilakukan secara
duplo.
2.
Menghitung
Absorbansi
dimasukkan ke dalam tanur
Larutan
Larutan dari masing-masing
pada suhu + 600°C selama 15
tabung reaksi dipisahkan dari
menit.
pasir
Setelah
15
menit,
silika.
Kemudian
ditentukan nilai absorbansinya
dengan
menggunakan
spektrofotometer
dengan
panjang gelombang 665 nm.
Mekanisme
terjadi
yaitu
adsorpsi
molekul
yang
adsorbat
berdifusi melalui suatu lapisan batas
ke permukaan luar adsorben (difusi
eksternal). Sebagian adsorbat ada
yang terjerap di permukaan luar,
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini dilakukan
berbagai variasi perlakuan terhadap
sampel (pasir silika) untuk menguji
daya adsorpsinya terhadap zat warna
metilen biru. Ada 4 variasi, yaitu
tanpa
perlakuan,
fisika
yang
variabel
aktivasi
terbagi
secara
menjadi
(pemanasan
2
dan
pembakaran), dan aktivasi secara
kimia. Semua perlakuan tersebut
dilakukan secara duplo dan sampel
direndam selama + 24 jam.
tetapi
sebagian
besar
lainnya
terdifusi lanjut ke dalam poripori
adsorben
(difusi
internal).
Jika
permukaan adsorben sudah jenuh
atau mendekati jenuh, dapat terjadi
dua hal, yaitu terbentuk lapisan
adsorbat kedua dan seterusnya di atas
adsorbat
yang
permukaan,
telah
gejala
terikat
ini
di
disebut
adsorpsi multi lapisan. Sementara
jika tidak terbentuk lapisan kedua
dan seterusnya, adsorbat yang belum
terjerap akan berdifusi keluar pori
Hasil yang diperoleh pada
dan
kembali
ke
arus
fluida
pasir silika tanpa perlakuan khusus
(Cheremisinoff & Moressi 1978,
atau yang hanya diberi metilen biru
diacu dalam Rasjidin 2006).
yaitu menunjukkan perubahan warna
metilen
biru
yang
lebih
pudar.
Sehingga nilai absorbansi larutan
rata-rata yang didapat yaitu 0,057,
sedangkan nilai absorbansi larutan
metilen biru 3 ppm yaitu 1,162.
Perubahan warna larutan dari
zat warna metilen biru dengan
penambahan bahan anorganik pasir
silika
dengan
berbagai
variasi
perlakuan dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil Adsorpsi Metilen Biru dengan Pasir Silika
Sampel
+ Pasir silika
Pasir silika + Pasir silika + Pasir silika +
Perlakuan
oven
tanur
aktivasi
NaOH
Hasil
Pengamatan
Seperti yang terlihat pada tabel 1,
Dari
hasil
penelitian
warna larutan yang paling jernih
didapatkan hasil bahwa pasir silika
yaitu pada perlakuan sampel yang
yang diaktivasi secara fisika (di
telah melalui aktivasi fisika dengan
oven)
proses pemanasan (di oven). Hal ini
mempunyai daya adsorpsi terhadap
dikarenakan dalam aktivasi fisika
metilen blue yang lebih besar dari
terjadi
proses
rantai
pada pasir silika yang diaktivasi
karbon
dari
organik.
secara fisika melalui pembakaran (di
(Sembiring, 2003). Aktivasi secara
tanur) pada suhu 600°C. Dengan
fisika biasanya digunakan uap air,
nilai absorbansi rata-rata sebesar
gas karbon dioksida, oksigen, dan
0,016 untuk aktivasi dengan oven
nitrogen. Gas-gas tersebut berfungsi
dan 0,147 untuk aktivasi dengan
untuk
tanur.
pemutusan
senyawa
mengembangkan
struktur
dengan
Hal
suhu
ini
kemungkinan
rongga yang ada pada arang sehingga
disebabkan
memperluas
pembakaran, pasir silika berubah
permukaannya,
menghilangkan
saat
proses
yang
warna menjadi kecoklatan karena
mudah menguap dan membuang
suhu yang terlalu tinggi sehingga
produksi
mempengaruhi
tar
konstituen
pada
150°C
atau
hidrokarbon-
hidrokarbon pengotor pada arang.
Dengan
dihasilkan
aktivasi
fisika
dapat
aktif
yang
karbon
memiliki luas permukaan dan pori
dengan
ukuran
(Swiatkowski,1998).
besar.
penyerapan
warna
metilen biru.
Tabel 2. Nilai Absorbansi Larutan
Sampel yang Diperoleh
Sampel +
Perlakuan
Metilen
Biru
Absorbansi
Simplo Duplo
1,162
1,162
Pasir Silika
Pasir Silika
+ Oven
Pasir Silika
0,057
0,057
dehidrasi air yang terjebak dalam
0,013
0,018
rongga-rongga karbon, membantu
menghilangkan endapan hidrokarbon
+ Tanur
Pasir Silika
+ NaOH
0,145
0,149
0,068
0,161
Dari tabel 2 dapat dilihat
yang
dihasilkan
saat
proses
karbonisasi
dan
melindungi
permukaan
karbon
sehingga
kemungkinan
terjadinya
oksidasi
dapat dikurangi. (Manocha, 2003).
bahwa pada nilai absorbansi sampel
yang diaktivasi secara kimia melalui
KESIMPULAN
perendaman dengan NaOH selama 3
hari menunjukkan nilai yang berbeda
jauh antara percobaan simplo dengan
percobaan
duplo.
Hal
tersebut
mungkin dikarenakan proses aktivasi
yang salah, proses perendaman yang
terlalu lama, konsentrasi NaOH yang
kurang tinggi, proses pengeringan
Dari hasil penelitian dapat
disimpulkan bahwa pasir silika yang
diaktivasi
secara
fisika
melalui
proses pemanasan pada suhu 150°C
selama 1 jam dapat dikatakan yang
paling baik dalam mengadsorpsi
metilen biru.
sampel yang salah, serta larutan yang
dimasukkan ke dalam kuvet terlalu
DAFTAR PUSTAKA
banyak atau terlalu sedikit.
Mustikaning,
Aktivasi
2013.
Studi
kimia
Pengaruh Konsentrasi NaOH
umumnya dapat meningkatkan daya
dan Ph Terhadap Sintesis Silika
adsorpsi sampel terhadap zat warna
Xerogel Berbahan Dasar Pasir
karena aktivator kimia umumnya
Kuarsa.
berfungsi sebagai bahan pengaktif
Brawijaya.
yang berfungsi untuk mendegradasi
http://kimia.studentjournal.ub.ac.
atau penghidrasi molekul organik
id/pdf pada tanggal 6 Mei 2014.
selama
membatasi
membantu
proses
secara
A.
Malang:
Universitas
Diakses
dari
karbonisasi,
pembentukan
dekomposisi
tar,
senyawa
organik pada aktivasi berikutnya,
Prasetyo, A. dkk. 2011. Adsorpsi
Metilen Blue Pada Karbon Aktif
dari Ban Bekas Dengan Variasi
Konsentrasi NaCl Pada Suhu
%2008307141032.pdf
Pengaktifan 600oC Dan 650 oC.
pada tanggal 7 Mei 2014.
Malang: UIN Maulana Malik
Ibrahim.
Diakses
dari
http://www.academia.edu/pdf
pada tanggal 6 Mei 2014
http://eprints.uny.ac.id/8424/3/bab
%202%20-
diakses
ADSORBEN ZAT WARNA METILEN BIRU
Annisa Mardhatillah
1112096000024
Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi,
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Jl. Ir. H. Juanda No.95 Ciputat 15412 Indonesia
annisamardhatillah@gmail.com
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian terhadap bahan anorganik yaitu pasir silika
yang dijadikan sebagai adsorben metilen biru. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui karakteristik, daya adsorbsi, serta pengaruh aktivasi fisika maupun
kimia terhadap sampel yang digunakan. Pasir silika yang diberi beberapa
perlakuan akan diuji daya adsorpsinya terhadap zat warna metilen biru dengan
waktu perendaman selama 24 jam. Objek penelitian adalah kemampuan adsorben
dari pasir silika untuk mengadsorpsi zat warna metilen biru dengan konsentrasi 3
ppm. Daya adsorbsi ditentukan dengan membandingkan warna metilen biru yang
telah diserap sampel dengan warna metilen biru aslinya. Hasil penelitian
memperlihatkan bahwa pasir silika dapat mengadsorbsi zat warna metilen biru
dengan nilai absorbansi minimum sebesar 0,013.
Kata kunci: adsorben, pasir silika, methylene blue, dan aktivasi.
PENDAHULUAN
Silika atau dikenal dengan
silikon dioksida (SiO2) merupakan
senyawa yang banyak ditemui dalam
bahan galian yang disebut pasir
kuarsa, terdiri atas kristal-kristal
silika
(SiO2)
dan
mengandung
senyawa pengotor yang terbawa
selama proses pengendapan. Pasir
kuarsa juga dikenal dengan nama
pasir
putih
merupakan
hasil
pelapukan batuan yang mengandung
mineral utama seperti kuarsa dan
yang
feldsfar. Pasir kuarsa mempunyai
industri ban, karet, gelas, semen,
komposisi
beton,
gabungan
dari
SiO2,
dibutuhkan
seperti
keramik,
tekstil,
dalam
kertas,
Al2O3, CaO, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO,
kosmetik, elektronik, cat, film, pasta
dan K2O, berwarna putih bening atau
gigi, dan lain-lain. Untuk proses
warna lain bergantung pada senyawa
penghalusan
pengotornya.
ukuran dari pasir silika umumnya
Silika biasa diperoleh melalui
proses penambangan yang dimulai
dari menambang pasir kuarsa sebagai
bahan baku. Pasir kuarsa tersebut
kemudian
dilakukan
pencucian
untuk
proses
membuang
pengotor yang kemudian dipisahkan
atau
memperkecil
digunakan metode milling dengan
ball
mill
untuk
menghancurkan
ukuran pasir silika yang besar-besar
menjadi ukuran yang lebih kecil dan
halus, silika dengan ukuran yang
halus inilah yang biasanya bayak
digunakan dalam industri.
dan dikeringkan kembali sehingga
Saat
ini
diperoleh pasir dengan kadar silika
perkembangan
yang lebih besar bergantung dengan
banyak aplikasi penggunaan silika
keadaan
tempat
pada industri semakin meningkat
yang
terutama dalam penggunaan silika
kemudian dikenal dengan pasir silika
pada ukuran partikel yang kecil
atau silika dengan kadar tertentu.
sampai skala mikron atau bahkan
kuarsa
penambangan.
Pasir
dari
inilah
teknologi
dengan
mulai
nanosilika. Kondisi ukuran partikel
bahan baku yang diperkecil membuat
produk memiliki sifat yang berbeda
yang dapat meningkatkan kualitas.
Sebagai salah satu contoh silika
dengan
Gambar 1. Pasir Silika (SiO2)
ukuran
diaplikasikan
building,
mikron
dalam
yaitu
sebagai
banyak
material
bahan
Silika biasanya dimanfaatkan
campuran pada beton. Rongga yang
untuk berbagai keperluan dengan
kosong di antara partikel semen akan
berbagai ukuran tergantung aplikasi
diisi
oleh
mikrosilika
sehingga
berfungsi sebagai bahan penguat
Sedangkan untuk nanosilika bisa
beton (mechanical property) dan
diperoleh
meningkatkan
tahan
tertentu yang sekarang telah banyak
(durability). Selama ini kebutuhan
diteliti diantaranya adalah sol-gel
mikrosilika dalam negeri dipenuhi
process, gas phase process, chemical
oleh produk impor. Ukuran lainnya
precipitation, emulsion techniques,
yang lebih kecil adalah nanosilika
dan plasma spraying & foging proses
bnyak digunakan pada aplikasi di
(Polimerisasi silika terlarut menjadi
industri ban, karet, cat, kosmetik,
organo silika).
daya
elektronik, dan keramik. Sebagai
salah satu contoh adalah pada produk
ban dan karet secara umum. Manfaat
dari penambahan nanosilika pada ban
akan membuat ban memiiki daya
lekat yang lebih baik terlebih pada
jalan salju, mereduksi kebisingan
yang ditimbulkan dan usia ban lebih
pajang daripada produk ban tanpa
penambahan nanosilika.
dengan
Sebagai
metode-metode
tambahan
adalah
bahwa utilisasi kapasitas produksi
industri silika lokal belum maksimal,
baru 50% dari kapasitas maksimal
yang ada. Hal ini disebabkan karena
produk silika lokal yang dihasilkan
belum memenuhi spesifikasi yang
dibutuhkan oleh pasar yaitu silika
dengan
ukuran
sub
mikron,
sementara hasil produksi silika lokal
Untuk memperoleh ukuran
berukuran ≥ 30 µm.
Dengan
silika sampai pada ukuran nano/
cadangan bahan baku silika yang
mikrosilika perlu perlakuan khusus
melimpah dan potensi pasar yang
pada prosesnya. Untuk mikrosilika
masih terbuka lebar maka perlu
biasanya dapat diperoleh dengan
dicarikan solusi agar sumber daya
metode special milling, yaitu metode
yang ada dapat dimanfaatkan secara
milling
optimal bagi perkembangan industri.
biasa
dimodifikasi
yang
khusus
sudah
sehingga
kemampuan
untuk
menghancurkannya
jauh
lebih
efektif, dengan metode ini bahkan
dimungkinkan
juga
memperoleh
silika sampai pada skala nano.
Adsorpsi
merupakan
peristiwa terakumulasinya partikel
pada suatu permukaan. Adsorpsi
terjadi karena adanya gaya tarik
menarik
antar
molekul
adsorbat
dengan situs aktif di permukaan
Methylene Blue
adsorben. Zat yang mengadsorpsi
disebut adsorbat, sedangkan material
tempat
terakumulasinya
adsorbat
disebut adsorben (Atkins, 1996:427).
Adsorpsi dipengaruhi oleh sifat fisika
dan kimia adsorben seperti ukuran
molekul
adsorbat,
karakteristik
adsorbat,
waktu
pengadukan,
konsentrasi adsorbat, suhu, pH dan
luas permukaan adsorben. Semakin
luas
permukaan
semakin
banyak
adsorben
maka
adsorbat
yang
teradsorpsi (Asep Saepudin, 2009).
Adsorben untuk adsorpsi pewarna
tekstil,
saat
ini
banyak
dikembangkan. Adsorben dari zeolit
dapat digunakan untuk adsorpsi metil
jingga dan metil merah (Endang
Widjajanti, Regina Tutik P. dan M.
Pranjoto Utomo, 2011). Penelitian
lain banyak dilakukan saat ini untuk
Methylene
blue
yang
memiliki rumus kimia C16H18ClN3S,
adalah
senyawa
aromatik
merupakan
yang
zat
hidrokarbon
beracun
warna
dan
kationik
dengan daya adsorpsi yang sangat
kuat. Pada umumnya methylene blue
digunakan sebagai pewarna sutra,
wool, tekstil, kertas, peralatan kantor
dan kosmetik. Senyawa ini berupa
kristal berwarna hijau gelap. Ketika
dilarutkan, methylene blue dalam air
atau alkohol akan menghasilkan
larutan berwarna biru. Methylene
blue memiliki berat molekul 319,86
gr/mol, dengan titik lebur di 105°C
dan daya larut sebesar 4,36 x 104
mg/L
(Endang
Palupi,
2006:6).
Struktur methylene blue tertera pada
Gambar 2.
mendapatkan adsorben yang murah
pada
seperti
adsorpsi
gambut,
limbah
pewarna,
macam-macam
silika, lumpur teraktivasi, sari pisang,
mineral mangan alam, serpih minyak
abu, rambut kambing, lumpur alum,
zeolit alam, dan campuran abu
terbang dengan tanah (Yavuz dan
Aydin, 2006).
Gambar 2. Struktur Kimia Methylene
Blue
Molekul
merupakan
zat
gabungan
warna
dari
zat
organik tidak jenuh dengan kromofor
sebagai pembawa warna. Zat organik
(Renita
tidak jenuh yang dijumpai dalam
Hasibuan, dan Irvan, 2004).
pembentukan
senyawa
zat
warna
aromatik
antara
lain
turunannya, fenol dan turunannya
senyawa
hidrokarbon
–
yang
Rosdanelli
adalah
senyawa hidrokarbon aromatik dan
serta
Manurung,
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
senyawa
Penelitian ini dilakukan pada
mengandung
bulan
nitrogen.
April
2014
di
Pusat
Laboratorium Terpadu Jurusan Kimia
Gugus
kromofor
adalah
Fakultas
Sains
dan
gugus yang menyebabkan molekul
Universitas
menjadi berwarna. Kromofor zat
Hidayatullah Jakarta.
Islam
Teknologi
Negeri
Syarif
warna reaktif biasanya merupakan
sistem azo dan antrakuinon dengan
Alat dan Bahan
berat molekul relatif kecil. Daya
Alat yang digunakan pada
serap terhadap serat tidak besar.
penelitian ini adalah tabung reaksi,
Sehingga zat warna yang tidak
rak tabung reaksi, pipet tetes, labu
bereaksi
mudah
ukur, gelas ukur, erlenmeyer, corong,
Gugus-gugus
gelas beaker, cawan petri, cawan
penghubung dapat mempengaruhi
porselen, kertas saring, timbangan
daya serap dan ketahanan zat warna
analitik,
terhadap asam atau basa. Gugus-
Sedangkan bahan yang digunakan
gugus reaktif merupakan bagian-
pada penelitian ini adalah pasir
bagian dari zat warna yang mudah
silika, aquades, NaOH 0,5M, dan
lepas. Dengan lepasnya gugus reaktif
larutan metilen biru 3 ppm.
dengan
serat
dihilangkan.
ini,
zat
warna
menjadi
mudah
bereaksi dengan serat kain. Pada
umumnya agar reaksi dapat berjalan
dengan
baik
penambahan
sehingga
maka
alkali
mencapai
diperlukan
atau
pH
asam
tertentu
dan
spektrofotometer.
Prosedur Kerja
1. Persiapan Sampel
Sampel yang digunakan yaitu
pasir silika dengan berbagai
perlakuan diantaranya:
a. Tanpa Perlakuan
Sebanyak 100 gram pasir
sampel dan cawan porselen
silika dimasukkan ke dalam
didinginkan dalam desikator,
tabung reaksi yang telah
lalu sampel yang telah dingin
berisi larutan metilen biru 3
dimasukkan ke dalam tabung
ppm
reaksi
sebanyak
10
ml.
yang
telah
berisi
Diamati perubahan warna
larutan metilen biru 3 ppm
yang terjadi setelah 1 hari
sebanyak 10 ml. Diamati
dan
dilakukan
perubahan warna yang terjadi
secara duplo.
b. Aktivasi secara Fisika
- Pemanasan
Sebanyak 100 gram pasir
setelah 1 hari dan percobaan
percobaan
dilakukan secara duplo.
c. Aktivasi secara Kimia
Sebanyak 10 gram pasir
silika ditimbang pada cawan
porselen,
silika dimasukkan ke dalam
kemudian
gelas
dimasukkan ke dalam oven
NaOH
jam. Setelah 1 jam, sampel
cawan
kemudian
reaksi
larutan metilen biru 3 ppm
telah
berisi
sebanyak 10 ml. Diamati
perubahan warna yang terjadi
perubahan
setelah 1 hari dan percobaan
warna
yang
terjadi setelah 1 hari dan
dilakukan secara duplo.
- Pembakaran
Sebanyak 100 gram pasir
kemudian
yang
larutan metilen biru 3 ppm
sebanyak 10 ml. Diamati
porselen,
silika
dimasukkan ke dalam tabung
berisi
silika ditimbang pada cawan
pasir
dikeringkan. Lalu pasir silika
dimasukkan ke dalam tabung
telah
Sampel
dipisahkan dari NaOH dan
lalu sampel yang telah dingin
yang
0,5M.
didiamkan selama 3 hari,
porselen
didinginkan dalam desikator,
reaksi
dan
ditambahkan dengan 20 ml
pada suhu + 100°C selama 1
dan
beaker
percobaan dilakukan secara
duplo.
2.
Menghitung
Absorbansi
dimasukkan ke dalam tanur
Larutan
Larutan dari masing-masing
pada suhu + 600°C selama 15
tabung reaksi dipisahkan dari
menit.
pasir
Setelah
15
menit,
silika.
Kemudian
ditentukan nilai absorbansinya
dengan
menggunakan
spektrofotometer
dengan
panjang gelombang 665 nm.
Mekanisme
terjadi
yaitu
adsorpsi
molekul
yang
adsorbat
berdifusi melalui suatu lapisan batas
ke permukaan luar adsorben (difusi
eksternal). Sebagian adsorbat ada
yang terjerap di permukaan luar,
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini dilakukan
berbagai variasi perlakuan terhadap
sampel (pasir silika) untuk menguji
daya adsorpsinya terhadap zat warna
metilen biru. Ada 4 variasi, yaitu
tanpa
perlakuan,
fisika
yang
variabel
aktivasi
terbagi
secara
menjadi
(pemanasan
2
dan
pembakaran), dan aktivasi secara
kimia. Semua perlakuan tersebut
dilakukan secara duplo dan sampel
direndam selama + 24 jam.
tetapi
sebagian
besar
lainnya
terdifusi lanjut ke dalam poripori
adsorben
(difusi
internal).
Jika
permukaan adsorben sudah jenuh
atau mendekati jenuh, dapat terjadi
dua hal, yaitu terbentuk lapisan
adsorbat kedua dan seterusnya di atas
adsorbat
yang
permukaan,
telah
gejala
terikat
ini
di
disebut
adsorpsi multi lapisan. Sementara
jika tidak terbentuk lapisan kedua
dan seterusnya, adsorbat yang belum
terjerap akan berdifusi keluar pori
Hasil yang diperoleh pada
dan
kembali
ke
arus
fluida
pasir silika tanpa perlakuan khusus
(Cheremisinoff & Moressi 1978,
atau yang hanya diberi metilen biru
diacu dalam Rasjidin 2006).
yaitu menunjukkan perubahan warna
metilen
biru
yang
lebih
pudar.
Sehingga nilai absorbansi larutan
rata-rata yang didapat yaitu 0,057,
sedangkan nilai absorbansi larutan
metilen biru 3 ppm yaitu 1,162.
Perubahan warna larutan dari
zat warna metilen biru dengan
penambahan bahan anorganik pasir
silika
dengan
berbagai
variasi
perlakuan dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil Adsorpsi Metilen Biru dengan Pasir Silika
Sampel
+ Pasir silika
Pasir silika + Pasir silika + Pasir silika +
Perlakuan
oven
tanur
aktivasi
NaOH
Hasil
Pengamatan
Seperti yang terlihat pada tabel 1,
Dari
hasil
penelitian
warna larutan yang paling jernih
didapatkan hasil bahwa pasir silika
yaitu pada perlakuan sampel yang
yang diaktivasi secara fisika (di
telah melalui aktivasi fisika dengan
oven)
proses pemanasan (di oven). Hal ini
mempunyai daya adsorpsi terhadap
dikarenakan dalam aktivasi fisika
metilen blue yang lebih besar dari
terjadi
proses
rantai
pada pasir silika yang diaktivasi
karbon
dari
organik.
secara fisika melalui pembakaran (di
(Sembiring, 2003). Aktivasi secara
tanur) pada suhu 600°C. Dengan
fisika biasanya digunakan uap air,
nilai absorbansi rata-rata sebesar
gas karbon dioksida, oksigen, dan
0,016 untuk aktivasi dengan oven
nitrogen. Gas-gas tersebut berfungsi
dan 0,147 untuk aktivasi dengan
untuk
tanur.
pemutusan
senyawa
mengembangkan
struktur
dengan
Hal
suhu
ini
kemungkinan
rongga yang ada pada arang sehingga
disebabkan
memperluas
pembakaran, pasir silika berubah
permukaannya,
menghilangkan
saat
proses
yang
warna menjadi kecoklatan karena
mudah menguap dan membuang
suhu yang terlalu tinggi sehingga
produksi
mempengaruhi
tar
konstituen
pada
150°C
atau
hidrokarbon-
hidrokarbon pengotor pada arang.
Dengan
dihasilkan
aktivasi
fisika
dapat
aktif
yang
karbon
memiliki luas permukaan dan pori
dengan
ukuran
(Swiatkowski,1998).
besar.
penyerapan
warna
metilen biru.
Tabel 2. Nilai Absorbansi Larutan
Sampel yang Diperoleh
Sampel +
Perlakuan
Metilen
Biru
Absorbansi
Simplo Duplo
1,162
1,162
Pasir Silika
Pasir Silika
+ Oven
Pasir Silika
0,057
0,057
dehidrasi air yang terjebak dalam
0,013
0,018
rongga-rongga karbon, membantu
menghilangkan endapan hidrokarbon
+ Tanur
Pasir Silika
+ NaOH
0,145
0,149
0,068
0,161
Dari tabel 2 dapat dilihat
yang
dihasilkan
saat
proses
karbonisasi
dan
melindungi
permukaan
karbon
sehingga
kemungkinan
terjadinya
oksidasi
dapat dikurangi. (Manocha, 2003).
bahwa pada nilai absorbansi sampel
yang diaktivasi secara kimia melalui
KESIMPULAN
perendaman dengan NaOH selama 3
hari menunjukkan nilai yang berbeda
jauh antara percobaan simplo dengan
percobaan
duplo.
Hal
tersebut
mungkin dikarenakan proses aktivasi
yang salah, proses perendaman yang
terlalu lama, konsentrasi NaOH yang
kurang tinggi, proses pengeringan
Dari hasil penelitian dapat
disimpulkan bahwa pasir silika yang
diaktivasi
secara
fisika
melalui
proses pemanasan pada suhu 150°C
selama 1 jam dapat dikatakan yang
paling baik dalam mengadsorpsi
metilen biru.
sampel yang salah, serta larutan yang
dimasukkan ke dalam kuvet terlalu
DAFTAR PUSTAKA
banyak atau terlalu sedikit.
Mustikaning,
Aktivasi
2013.
Studi
kimia
Pengaruh Konsentrasi NaOH
umumnya dapat meningkatkan daya
dan Ph Terhadap Sintesis Silika
adsorpsi sampel terhadap zat warna
Xerogel Berbahan Dasar Pasir
karena aktivator kimia umumnya
Kuarsa.
berfungsi sebagai bahan pengaktif
Brawijaya.
yang berfungsi untuk mendegradasi
http://kimia.studentjournal.ub.ac.
atau penghidrasi molekul organik
id/pdf pada tanggal 6 Mei 2014.
selama
membatasi
membantu
proses
secara
A.
Malang:
Universitas
Diakses
dari
karbonisasi,
pembentukan
dekomposisi
tar,
senyawa
organik pada aktivasi berikutnya,
Prasetyo, A. dkk. 2011. Adsorpsi
Metilen Blue Pada Karbon Aktif
dari Ban Bekas Dengan Variasi
Konsentrasi NaCl Pada Suhu
%2008307141032.pdf
Pengaktifan 600oC Dan 650 oC.
pada tanggal 7 Mei 2014.
Malang: UIN Maulana Malik
Ibrahim.
Diakses
dari
http://www.academia.edu/pdf
pada tanggal 6 Mei 2014
http://eprints.uny.ac.id/8424/3/bab
%202%20-
diakses