SINTESIS DAN KARAKTERISASI ZEOLIT 4A DARI LIMBAH ABU SEKAM PADI DAN SAMPAH ALUMINIUM FOIL.
SINTESIS DAN KARAKTERISASI ZEOLIT 4A DARI LIMBAH ABU SEKAM PADI DAN
SAMPAH ALUMINIUM FOIL
Oleh : Rusli Syahputra NIM. 409510004 Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN 2014
(2)
iii SINTESIS DAN KARAKTERISASI ZEOLIT 4A
DARI LIMBAH ABU SEKAM PADI DAN SAMPAH ALUMINIUM FOIL Rusli Syahputra (NIM 409510004)
ABSTRAK
Penelitian sintesis dan karakterisasi zeolit 4A dari limbah abu sekam padi dan sampah aluminium foil dijelaskan dalam skripsi ini. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui komposisi abu sekam padi dan sampah aluminium foil yang paling optimum dalam sintesis zeolit 4A dan mengetahui pengaruh penambahan sampah aluminium foil, NaOH dan variasi suhu terhadap kristalinitas zeolit hasil sintesis. Bahan dasar yang digunakan pada penelitian ini adalah sekam padi dan sampah aluminium foil bungkus susu bubuk yang berasal dari Kabupaten Deli Serdang. Sebelum digunakan abu sekam padi terlebih dahulu diberi perlakuan pemisahan secara magnetik hingga diperoleh abu sekam padi non magnetik, sedangkan sampah aluminium foil setelah dibersihkan, dipotong hingga menjadi potongan potongan kecil. Sintesis zeolit 4A dilakukan dengan metode hidrotermal yaitu mereaksikan sebanyak 5 g abu sekam padi non magnetik dengan variasi penambahan NaOH (14,5; 11,6; 9,7) g dalam akubides dengan variasi penambahan sampah aluminium foil (2,66;2, 2,12; 1,77) g. Reaksi ini dilakukan pada temperatur ruang selama 10 jam dengan perlakuan pengadukan pada kecepatan 600 rpm. Untuk menstabilkan reaksi yang terjadi maka sampel ini didiamkan kembali selama 1 malam pada suhu ruang. Kemudian hasilnya dilakukan untuk pembentukan gel pada suhu 70oC selama 3 jam yang ditambahkan Na2EDTA sebanyak 1 g untuk menghasilkan kristalinitas zeolit yang
lebih baik. Gel yang dihasilkan dikristalisasi untuk mendapatkan zeolit 4A melalui proses refluks dengan suhu (90oC, 100oC, 110oC) selama 8 jam dan menghasilkan zeolit berwarna putih keabuan. Zeolit dengan kristalinitas optimum dihasilkan pada Zeolit 4A (3), Zeolit 4A (6), dan Zeolit 4A (7) dengan komposisi kimia 14,5 g sampah aluminium foil 1,77 pada suhu 110oC dan variasi NaOH 11,6 g dan 1,77 g juga dengan variasi NaOH 9,7 g sampah aluminium
2,66 g . Hasil ini didukung oleh munculnya puncak serapan IR khas zeolit 4A yang menunjukkan bilangan gelombang (500 – 420) cm-1 untuk vibrasi tekuk T – O, (720 – 650) cm
-1 untuk vibrasi ulur simetrik pada daerah vibrasi internal tetrahedral dan vibrasi ulur asimetrik
ditandai dengan bilangan gelombang yang muncul pada (1250 – 950) cm-1 pada daerah vibrasi eksternal tetrahedral. Serta hasil AAS yang menunjukkan komposisi unsur Si dan Al yang dominan dan memiliki rasio Si/Al 1,08, 0,66 dan 0,89.
(3)
iv KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmat dan hidayah-Nya yang memberikan kesehatan dan nikmat kepada penulis sehingga penelitian skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik sesuai dengan waktu yang direncanakan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret – Juni 2013 adalah “Sintesis Dan Karakterisasi Zeolit 4A Dari Limbah Abu Sekam Padi Dan Sampah Aluminium Foil”, disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Sain, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: Ibu Dr. Iis Siti Jahro, M.Si., sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah banyak memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal penelitian sampai dengan selesainya penulisan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Ramlan Silaban, M.Si, Bapak Drs. Marudut Sinaga, M.Si., dan Ibu Junifa Layla Sihombing, S.Si., M.Sc., sebagai dosen-dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran-saran mulai dari rencana penelitian sampai selesai penyusunan skripsi ini.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Ibu Dr. Retno Dwi Suyanti, M.Si selaku dosen Pembimbing Akademik, Bapak Drs. Jamalum Purba, M.Si selaku Ketua Jurusan Kimia, Bapak Drs. Rahmat Nauli, M.Si, Bapak Dr. Marham Sitorus, M.Si, dan kepada seluruh Bapak dan Ibu Dosen yang telah mendidik dan membantu penulis selama melaksanakan studi di kampus UNIMED. Tak lupa pula terima kasih pada seluruh staff pegawai Laboratorium Kimia UNIMED , Bang Jhon, Bang Eriadi, Bang Nizam, Bang Helmi, Bang Isa, Bang Daniel, Kak Tia, Kak Sherry, dan Kak Minda. Serta Staff Laoratorium Penelitian Farmasi USU ( Kak Heni, Bang Bayu dan Kak Yade) yang telah membantu penulis selama penelitian.
Teristimewa penulis sampaikan terima kasih kepada Ayahanda Zainul Ihsan, ST, Ibunda Siti Suryani Lubis,, Adik (Fitri Khairani), dan saudara-saudara saya yang tiada henti berdoa dan memberikan dorongan baik moril maupun materil, semangat dan kasih sayangnya sejak awal perencanaan penelitian hingga penulis dapat menyelesaikan studi di UNIMED. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada teman-teman seperjuangan NK’09 yang telah mengukir kenangan indah bersama selama studi di UNIMED, khususnya sahabatku Ardiansyah, Arini Fonica, Eka Indah Sari, Nurjannah, Nurfalah, Jenni Purnama Sari, Sri Astri Yani, yang telah banyak membantu saya dalam pelaksanaan penelitian, memberi saran, semangat, dan dukungan dalam segala hal. Kepada semua abang/kakak senior dan adik-adik
(4)
v junior yang telah mau berbagi ilmu dan pengalaman kepada penulis, serta pada semua pihak terkait yang tak dapat penulis sebutkan satu per satu..
Penulis telah berupaya dengan semaksimal mungkin dalam penyelesaian skripsi ini, namun penulis menyadari masih banyak kelemahan baik dari segi isi maupun tata bahasa, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca demi sempurnanya skripsi ini. Kiranya isi skripsi ini bermanfaat dalam memperkaya khasanah penelitian.
Medan, 28 Januari 2014 Penulis,
Rusli Syahputra NIM. 409510004
(5)
vi DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan i
Riwayat Hidup ii
Abstrak iii
Kata Pengantar iv
Daftar Isi vi
Daftar Gambar viii
Daftar Tabel xii
Daftar Lampiran xiii
BAB I. PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang Masalah 1
1.2. Batasan Masalah 3
1.3. Rumusan Masalah 3
1.4. Tujuan Penelitian 3
1.5. Manfaat Penelitian 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1. Sekam padi 4
2.1.1 Abu Sekam Padi 6
2.2 Silika 8
2.3 Aluminium Foil 9
2.4 Zeolit 10
2.4.1 Sifat Kimia dan Fisika 12
2.4.1.1 Sifat Fisika 12
2.4.1.2 Sifat Kimia 14
2.4.1.3 Selektifitas Zeolit 15
2.4.1.4 Luas Permukaan Zeolit 16
2.4.1.5 Penggolongan Zeolit 18
2.4 Zeolit 4A 20
(6)
vii
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian 22
3.2. Sampel 22
3.3 Alat dan Bahan 22
3.3.1 Alat 22
3.3.2 Bahan 23
3.4 Rancangan penelitian 23
3.4.1 Preparasi Sekam Padi 23
3.4.1.1 Pengabuan Sekam Padi 23
3.4.1.2 Pemisahan Abu Sekam Padi Secara Magnetik 24
3.4.2 Preparasi Aluminium Foil 24
3.4.3 Sintesis Zeolit 4A 24
3.4.4 Karakterisasi Zeolit Hasil Sintesis 25
3.4.5 Bagan Alir Penelitian 27
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 30
4.1. Preparasi Sekam Padi 30
4.1.1. Pengabuan Sekam Padi 30
4.1.2. Pemisahan Abu Sekam secara Maknetik 32
4.2. Preparasi Sampah Aluminium Foil 34
4.3. Sintesis Zeolit 4A dari Abu Sekam Padi Non Magnetik 35 4.3.1. Pengaruh Penambahan NaOH Pada Sintesis Zeolit 4A 35 4.3.2. Pengaruh Penambahan Aluminium Foil Pada Sintesis Zeolit 4A 37 4.3.3. Pengaruh Variasi Suhu Kristalisasi Pada Sintesis Zeolit 4A 38 4.3.4. Reaksi – reaksi pada Sintesis Zeolit 4A 39
4.4. Karakterisasi Zeolit 4A 40
4.4.1. Karakterisasi Dengan Spektroskopi Inframerah 40 4.4.1.1. Hasil Spektra Infra Merah Zeolit 4A Hasil Sintesis
Pada Penambahan NaOH 14,5 g 41 4.4.1.2. Hasil Spektra Infra Merah Zeolit 4A Hasil Sintesis
Pada Penambahan NaOH 11,6 g 43 4.4.1.3. Hasil Spektra Infra Merah Zeolit 4A Hasil Sintesis
(7)
viii 4.4.1.4. Perbandingan Data Spektogram IR Zeolit 4A Hasil
Sintesis dari Abu Sekam Padi dengan Spektogram IR
Standar Zeolit 4A 47
4.5. Karakterisasi Dengan Spektroskopi Serapan Atom (AAS) 50 4.5.1. Analisis Kadar Unsur Si dalam Zeolit 4A Hasil Sintesis 50 4.5.2. Analisis Kadar Unsur Al dalam Zeolit 4A Hasil Sintesis 52 4.5.3. Perbandingan Rasio Si/Al Hasil Analisis Zeolit 4A dengan AAS 54
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 56
5.1. Kesimpulan 56
5.2. Saran 57
(8)
ix DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Penampang Melintang Sekam Utuh yang Belum dibakar 5
Gambar 2.2. Permukaan Sekam Padi yang dibakar pada Suhu 8500C 6
Gambar 2.3. Tetrahedra Alumina Silika (TO4) pada Struktur Zeolit 11
Gambar 2.4. Kerangka Struktur Zeolit 12
Gambar 2.5. Unit Bangun Sekunder Struktur Zeolit 19
Gambar 2.6. Struktur Zeolit 4A 20
Gambar 3.1. Bagan Alir Pengabuan Sekam Padi 27
Gambar 3.2. Bagan Alir Pemisahan Abu Sekam Padi Secara Magnetik 27
Gambar 3.3. Bagan Preparasi Sampah Aluminium Foil 28
Gambar 3.4. Bagan Sintesis Zeolit 4A 28
Gambar 3.5. Karakterisasi Zeolit 4A 29
Gambar 4.1. Sekam Padi 31
Gambar 4.2. Pemisahan Abu Sekam Padi Secara Magnetik 33
Gambar 4.3. Sampah Aluminium Foil Bungkus Susu Bubuk 34
Gambar 4.4. Spektra IR Zeolit 4A Hasil Sintesis dengan Variasi Penambahan Aluminium Foil (2,66; 2,12; 1,77) g dan variasi suhu kristalisasi (110o,120o,130o) C pada Penambahan NaOH
sebanyak 14,5 g 41
Gambar 4.5. Spektra IR Zeolit 4A Hasil Sintesis dengan Variasi Penambahan Aluminium Foil (2,66; 2,12; 1,77) g dan variasi suhu kristalisasi (110o,120o,130o) C pada Penambahan NaOH
sebanyak 11,6 g 43
Gambar 4.6. Spektra IR Zeolit 4A Hasil Sintesis dengan Variasi Penambahan Aluminium Foil (2,66; 2,12; 1,77) g dan variasi 44
(9)
x suhu kristalisasi (110o,120o,130o) C pada Penambahan
NaOH sebanyak 9,7 g
Gambar 4.7. Spektra IR Zeolit 4A Hasil Sintesis dengan Variasi Penambahan Aluminium Foil (2,66; 2,12; 1,77) g dan variasi suhu kristalisasi (110o,120o,130o) C pada
Penambahan NaOH sebanyak (14,5; 11,6; 9,7) g
46
Gambar 4.8. Spektogram Zeolit 4A Yang Terbentuk Sempurna 49
Gambar 4.9. Kurva Standar Larutan Si 51
(10)
xi DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Sekam Padi 6
Tabel 2.2. Komposisi Kimia Abu Sekam Padi 7
Tabel 2.3. Klasifikasi Zeolit 19
Tabel 4.1. Kadar Abu Sekam Padi 31
Tabel 4.2. Hasil Pemisahan Abu Sekam Padi Secara Magnetik 32
Tabel 4.3. Kadar Sampah AluminiumFoil yang Digunakan pada Sintesis Zeolit 4A
35
Tabel 4.4. Berat Zeolit 4A Hasil Sintesis dengan Variasi Penambahan NaOH
36
Tabel 4.5. Berat Zeolit 4A Hasil Sintesis dengan Variasi Penambahan Sampah Aluminium Foil
37
Tabel 4.6. Berat Zeolit 4A Hasil Sintesis dengan Variasi Suhu Kristalisasi
38
Tabel 4.7.. Data Hasil Sintesis Zeolit 4A Berdasarkan Karakterisasi Kristalinitas dengan Menggunakan Spektroskopi Inframerah
47
Tabel 4.8. Absorbansi Larutan Standar Si pada Konsentrasi Tertentu 50
Tabel 4.9. Hasil Pengukuran Konsentrasi Si dengan AAS 52
Tabel 4.10. Absorbansi Larutan Standar Si Pada Konsentrasi Tertentu 52
Tabel 4.11. Hasil Pengukuran Konsentrasi Al dengan AAS 54
(11)
xii DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Perhitungan Kadar Abu Sekam Padi dari Setiap Proses
Pengabuan
67
Lampiran 2. Perhitungan Berat Sampah AluminiumFoil yang Ditambahkan Berdasarkan Perbandingan Rasio Si/Al
80
Lampiran 3. Perhitungan Berat NaOH yang Ditambahkan Sebagai Kation Penyeimbang
83
Lampiran 4. Perhitungan Mol NaOH yang bereaksi 85
Lampiran 5. Perhitungan Perbandingan Mol Si Dan Al Pada Zeolit 4A Yang Terbentuk
89
Lampiran 6. Spektogram Zeolit X Pembanding Hasil Penelitian Flanigen, dkk (1971)
92
Lampiran 7. Dokumentasi Hasil Penelitian 93
Lampiran 8. Spektra Inframerah Zeolit 4A Hasil Sintesis 102
Lampiran 9. Hasil Absorbansi Uji Kadar Si dan Al pada Zeolit 4A Hasil Sintesis dengan Menggunakan AAS
(12)
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Padi merupakan produk utama pertanian di negara-negara agraris, termasuk Indonesia. Penggilingan padi menghasilkan 72% beras, 5-8% dedak, dan 20-22% sekam (Prasad, dkk., 2001). Sekam padi merupakan produk samping yang melimpah dari hasil penggilingan padi. Selama ini sekam padi hanya digunakan sebagai bahan bakar untuk pembakaran batu bata merah, pembakaran untuk memasak atau dibuang begitu saja. Penanganan sekam padi yang kurang tepat menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan. Pembakaran sekam padi yang tidak sempurna menghasilkan gas CO yang bila terserap menyebabkan keracunan dan gangguan pengangkutan O2 dalam darah sedangkan pembakaran
sekam yang sempurna menghasilkan gas CO2 yang menyebabkan pemanasan
global.
Sekam padi mengandung 78-80% bahan organik (lignin, selulosa, gula) jika sekam dibakar dihasilkan sisa pembakaran berupa abu sekam padi sebanyak 20-22% (Yalcin dan Sevinc, 2001). Krishnarao, dkk., (2001), melaporkan bahwa kandungan abu dalam sekam padi bervariasi dari 13 sampai 29% tergantung dari variasi padi, iklim dan lokasi geografisnya. Nilai paling umum kandungan silika (SiO2) dalam abu sekam padi adalah 86,90 – 97,30 dan sejumlah kecil alkali dan
logam pengotor. Apabila kandungan silikanya mendekati atau di bawah 90% kemungkinan disebabkan oleh adanya sampel sekam padi yang telah terkontaminasi oleh zat lain yang kandungan silikanya rendah (Houston, 1972; Prasad , dkk., 2001).
Silika merupakan bahan kimia yang pemanfaatannya sangat luas mulai bidang elektronik, mekanik, seni, dan pembuatan senyawa-senyawa kimia, termasuk pembuatan zeolit. Kebanyakan zeolit ZSM-5 (Zeolite Socony Mobile-5) komersial diproduksi dari silika komersial dalam bentuk gel, sol dan silika asap amorf (amorphus fumed silica). Namun demikian, material limbah dengan kandungan silika tinggi seperti abu sekam padi (rice husk ash) dan abu terbang
(13)
2
(fly ash) adalah sumber silika alternatif yang potensial untuk sintesis zeolit. Kajian sebelumnya telah menunjukkan bahwa, abu sekam padi dalam bentuk amorphus dapat diperoleh dari pemanasan sekam padi terkontrol pada suhu 500-600 °C. Abu sekam padi yang dihasilkan digunakan sebagai sumber silika dalam sintesis zeolit dengan menggunakan templat atau bebas templat (Cheng, et al.,2005; Kim, et al., 2006).
Perkembangan industri dan kemajuan teknologi mendorong perubahan gaya hidup manusia. Oleh karena itu jenis dan komposisi sampah terus berubah dari tahun ke tahun. Semakin maju suatu negara, semakin beraneka ragam jenis sampah yang dihasilkan. Semakin modern suatu gaya hidup akan semakin sedikit pula sampah organik yang dihasilkan. Berikut ini adalah komposisi sampah di Kota Medan dalam persen :
No. Komponen Sampah Persentase
(%)
1 Sampah Organik
a. Daun daunan 32,00
b. Makanan 16,20
2 Sampah Anorganik
a. Kertas 17,50
b. Plastik 13,50
c. Kaca 2,30
d. Logam 3,50
e, Karet 2,30
f. Kayu 4,50
g. Lain-lain 8,20
Jumlah 100
Sumber : Dinas Kebersihan Kota Medan.2005
Sama halnya seperti abu sekam padi bungkus berlapis alumunium foil juga banyak ditemui di masyarakat. Sebagian besar bungkus berlapis aluminium foil ini hanya digunakan sebagai pembungkus produk sekali pakai, seperti : makanan, minuman, deterjen, dan lain-lain. Tingkat konsumsi masyarakat yang tinggi terhadap produk-produk berkemasan berupa bungkus berlapis aluminium foil ini membuat sampah-sampah tersebut kian melimpah di tempat pemrosesan akhir.
(14)
3
Sementara itu sampah botol-botol plastik dapat berakhir di tangan para pendaur ulang plastik. Sampah yang jumlahnya sangat banyak ini tentunya membutuhkan mekanisme pengelolaan sehingga penekanan jumlah sampah di TPA dapat dilakukan.
Aluminium foil merupakan lembaran aluminium yang memiliki ketebalan kurang dari 0,1 cm. Komposisi dari aluminium foil biasanya adalah hampir murni aluminium yaitu sekitar 92% - 99,99% Al. Pada penelitian ini Aluminium foil akan dimanfaatkan sebagai sumber aluminium pada pembuatan zeolit 4A dan untuk sumber silikanya akan digunakan abu sekam padi. Oleh karena itu penulis mengajukan judul penelitian “Sintesis dan Karakterisasi Zeolit 4A dari Limbah Abu Sekam Padi dan Sampah Aluminium Foil.”
1.2 Batasan masalah
Penelitian ini dibatasi hanya pada sintesis dan karakterisasi zeolit 4A dari limbah abu sekam padi dan sampah aluminium foil kemasan susu bubuk khususnya di kabupaten Deli Serdang.
1.3 Rumusan masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah :
1. Berapa komposisi kimia abu sekam padi dan Aluminium foil yang dapat menghasilkan zeolit 4A dengan kualitas optimum?
2. Bagaimana pengaruh penambahan kadar NaOH terhadap zeolit 4A? 3. Bagaimana pengaruh suhu terhadap kualitas zeolit 4A yang dihasilkan?
1.4 Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan utnuk mengetahui komposisi Aluminium foil dan abu sekam padi yang digunakan dalam pembuatan zeolit 4A dan untuk mengetahui faktor faktor yang mempengaruhi kualitas zeolit 4A.
1.5 Manfaat penilitian
Sebagai salah satu alternatif dalam mengatasi atau menanggulangi permasalahan limbah sekam padi dan aluminium foil yang melimpah untuk dimanfaatkan pada proses pembuatan zeolit 4A,
(15)
56
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Zeolit 4A dapat disintesis menggunakan bahan dasar berupa limbah abu sekam padi dan sampah aluminium foil dengan adanya serapan khas zeolit 4A berdasarkan hasil analisa menggunakan Spektroskopi Inframerah. 2. Ada sembilan jenis zeolit 4A yang berhasil di sintesis dengan variasi
penambahn NaOH, sampah aluminium foil dan suhu kristalisasi.
3. Dari kesembilan Zeolit 4A yang terbentuk hanya 3 yang dikarakterisasi dengan AAS dikarenakan hasil spektra Inframerah yang hampir mirip, pemilihan sampel tersebut didasarkan pada luas daerah terbentuknya zeolit (yang paling optimum).
4. Variasi penambahan NaOH tidak memberikan pengaruh terhadap berat zeolit yang dihasilakan dalam rasio Si/Al yang sama.
5. Variasi penambahan sampah aluminium foil mempengaruhi berat kristal zeolit 4A yang dihasilkan. Untuk setiap rasio Si/Al, berat zeolit 4A semakin besar dengan bertambahnya berat sampah aluminium foil.
6. Untuk variasi suhu kristalisasi, pada rasio Si/Al = 0,8 suhu pembentukan zeolit 4A adalah pada suhu 90oC; 100oC dan 110 oC. Untuk rasio Si/Al = 1 yaitu suhu 90oC; 100oC dan 110 oC. Begitu juga dengan rasio Si/Al = 1,2 pada suhu 90oC; 100oC dan 110 oC.
7. Berdasarkan hasil karakterisasi Spektroskopi Inframerah pada serapan khas zeolit 4A , tingkat kristalinitas optimum adalah pada Zeolit 4A (3) dengan variasi 14,5 g NaOH; 1,77 g sampah aluminium foil dan suhu 110oC. Lalu
Zeolit 4A (6) dengan penambahan 11,6 g NaOH; 1,77 g sampah aluminium foil dan suhu 110oC dan Zeolit 4A (7) dengan penambahan 9,7 g NaOH;
(16)
57
5.2. Saran
Adapun saran dari penelitian untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut :
1. Peneliti selanjutnya perlu melakukan penelitian lanjutan dengan sumber – sumber limbah lain yang mengandung aluminium dan silika yang dapat digunakan untuk sintesis Zeolit 4A.
2. Perlu dilakukan variasi terhadap kecepatan pengadukan dan lamanya pengadukan yang digunakan dalam proses pembentukan gel aluminasilikat pembentuk zeolit 4A.
3. Perlu dilakukan uji kadar air pada Zeolit 4A hasil sintesis untuk mengetahui kandungan molekul air bebas dan terikat dalam Zeolit 4A sehingga mempermudah dalam pengaplikasiannya.
(17)
58
DAFTAR PUSTAKA
Astawan, M, Prof. Dr. 2008. Keunggulan Alumunium Foil & Logam. Departemen Perindustrian (Direktorat Jenderal Industri Kecil Menengah). 2007. Kemasan Flexibel. Jakarta.
Azis, M.H., Yanti, S., Pranita, S., Hidayat, S., (2010), Bahan Galian Zeolit, Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Mataram, NTB
Bharadwaj, A., Y. Wang, S. Sridhar, and V.S. Arunachalam. 2004. Pyrolysis of rice husk. Research Comunication. 07. 981-986.
Cheng, Y. Lian-Jun Wang, Jiang-Sheng Li, Yu- Chuan Yang, Xiu-Yun Sun , (2005), “Preparation and Characterization of nanosized ZSM-5 zeolites in the absence of organic template”, Materials Letters, 59, 3427 – 3430.
Dyer, A., 1988, An Introduction to Zeolite Molecular Sieves, John Wiley and Sons Ltd., Chichester, England
Ertan, A., and Ozkan, 2005, CO2 and N2 Adsorption on the Acid (HCl, HNO3, H2SO4, and H3PO4) Treated Zeolites. Adsorption, Vol 11, 151-156
Flanigen, E.M., 1980, Molecular Sieve Zeolit Technology-TheFirst Twenty-Five Years, Pure & Appl.Chem., 52: 2191-2211
Foletto, E.L., C. Volzone dan L.M. Porto. 2006. Clarification of Cottonseed Oil: How Structural Properties of Treated Bentonites by Acid Affect Bleaching Efficiency. Latin American Applied Research 36 (2006)
Gale, T., 2005, From How Products Are Made, vol. 1, Detroit
Hara, (1986), Utilization of Agrowaste for Building Material, International
Research and Development Cooperation Division, AIST, MITI, Japan
Harjanto, S., (1987) : Lempung, Zeolit, Dolomit, dan Magnesit, Publikasi khusus, Direktorat Sumber Daya Mineral.
(18)
59
Harsono, H. 2002. Pembuatan Silika Amorf dari Limbah Sekam Padi. Jurnal Ilmu Dasar FMIPA UniversitasJember Jawa Timur.
Houston, D.F., (1972), Rice Chemistry and Technology, American Association of Cereal Chemist, Inc. Minnesota.
Hurlbut, C,. S., Jr. And C. Klein. 1977, Manual of Mineralogy (after J. D. Dana). 19th Ed. John Wiley and Sons, New York.
Jahro, I.S., 1998, Sintesis dan Karakterisasi Zeolite 4A dari Fraksi Non Magnetik
Abu Layang, Tesis, PPS UGM Yogyakarta.
Jamil TS, Ibrahim HS, El-Maksoud IHA, El-Wakeelet ST. 2010. Application of zeolite prepared from Egyptian kaolin for removal of heavy metal: I. Optimum conditions. Desalination258: 34-40.
Krishnarao R. V., Subrahmanyam J., Kumar, T. J., (2001), Studies on The Formation of Black in Rice Husk Silica Ash, Jurnal of the European Ceramic Society, Vol. 21, hal. 99-104
Las, T. (2006). Potensi Zeolit untuk Mengolah Limbah Industridan Radioaktif, PTLR BATAM, hal 1-8
Panneerselvam P, Thinakarana N, Thiruvenkataravi KV, Palanichamyb M, Sivanesana S. 2008. Phosphoric acid modified-Y zeolites: A novel, efficient and ion exchanger. Journal of Hazardous Materials. 159: 427-434.
Prasad C.S., Maiti K,N., Venugopal R., (2001), “Effect of rice husk ash in whiteware compositions”, Ceramic International, 27, 629-635.
Robertson G. 2006. Food Packaging Principles and Practices. Ed ke-2. Boca Raton, Fla: Taylor & Francis.
Sardi, Idris. 2006. Identifikasi Silika Amorf dari Sekam Padi. Program Studi Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
(19)
60
Smith, K., 1992, Solid Support and Catalyst in Organic Synthesis, Ellis Horwood PTR, Prentice Hall, London.
Sherrington, D. C., and A. P. Kybett, 2001, Supported Catalysts and Their Application, Royal Society of Chemistry. London, 61-65
Shinohara, Y. and N. Kohyama, “Quantitative analysis of tridymite and cristobalite crystallized in rice husk ash by heating,” Industrial Health, 42, 277 285 (2004).
Soenardjo, (1991), Karakteristik Sekam Padi, http://www.scribd.com/doc//4869 5259/BAB-1-5. 1991-:210.
Triantafillidis, C., Vlessidis, A., and Evmiridis, N., 2000, Dealuminated H-Y Zeolite: Influence of The Degree and The Type of Dealumination Method on Structural and Acidic Characteristics of H-Y Zeolite, Ind. Eng. Chem Vol. 39, No. 2, 307-3019
Yalcin, N., Sevinc, V., (2001) , “Studies on silica obtained from rice husk”, CeramicInternational ,27, 219 – 224.
Vogel. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Bagian II. Edisi Kelima. Jakarta: PT Kalman Media Pustaka. Hal. 374-376.
(1)
Sementara itu sampah botol-botol plastik dapat berakhir di tangan para pendaur ulang plastik. Sampah yang jumlahnya sangat banyak ini tentunya membutuhkan mekanisme pengelolaan sehingga penekanan jumlah sampah di TPA dapat dilakukan.
Aluminium foil merupakan lembaran aluminium yang memiliki ketebalan kurang dari 0,1 cm. Komposisi dari aluminium foil biasanya adalah hampir murni aluminium yaitu sekitar 92% - 99,99% Al. Pada penelitian ini Aluminium foil akan dimanfaatkan sebagai sumber aluminium pada pembuatan zeolit 4A dan untuk sumber silikanya akan digunakan abu sekam padi. Oleh karena itu penulis mengajukan judul penelitian “Sintesis dan Karakterisasi Zeolit 4A dari Limbah Abu Sekam Padi dan Sampah Aluminium Foil.”
1.2 Batasan masalah
Penelitian ini dibatasi hanya pada sintesis dan karakterisasi zeolit 4A dari limbah abu sekam padi dan sampah aluminium foil kemasan susu bubuk khususnya di kabupaten Deli Serdang.
1.3 Rumusan masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah :
1. Berapa komposisi kimia abu sekam padi dan Aluminium foil yang dapat menghasilkan zeolit 4A dengan kualitas optimum?
2. Bagaimana pengaruh penambahan kadar NaOH terhadap zeolit 4A? 3. Bagaimana pengaruh suhu terhadap kualitas zeolit 4A yang dihasilkan?
1.4 Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan utnuk mengetahui komposisi Aluminium foil dan abu sekam padi yang digunakan dalam pembuatan zeolit 4A dan untuk mengetahui faktor faktor yang mempengaruhi kualitas zeolit 4A.
1.5 Manfaat penilitian
Sebagai salah satu alternatif dalam mengatasi atau menanggulangi permasalahan limbah sekam padi dan aluminium foil yang melimpah untuk dimanfaatkan pada proses pembuatan zeolit 4A,
(2)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Zeolit 4A dapat disintesis menggunakan bahan dasar berupa limbah abu sekam padi dan sampah aluminium foil dengan adanya serapan khas zeolit 4A berdasarkan hasil analisa menggunakan Spektroskopi Inframerah. 2. Ada sembilan jenis zeolit 4A yang berhasil di sintesis dengan variasi
penambahn NaOH, sampah aluminium foil dan suhu kristalisasi.
3. Dari kesembilan Zeolit 4A yang terbentuk hanya 3 yang dikarakterisasi dengan AAS dikarenakan hasil spektra Inframerah yang hampir mirip, pemilihan sampel tersebut didasarkan pada luas daerah terbentuknya zeolit (yang paling optimum).
4. Variasi penambahan NaOH tidak memberikan pengaruh terhadap berat zeolit yang dihasilakan dalam rasio Si/Al yang sama.
5. Variasi penambahan sampah aluminium foil mempengaruhi berat kristal zeolit 4A yang dihasilkan. Untuk setiap rasio Si/Al, berat zeolit 4A semakin besar dengan bertambahnya berat sampah aluminium foil.
6. Untuk variasi suhu kristalisasi, pada rasio Si/Al = 0,8 suhu pembentukan zeolit 4A adalah pada suhu 90oC; 100oC dan 110 oC. Untuk rasio Si/Al = 1 yaitu suhu 90oC; 100oC dan 110 oC. Begitu juga dengan rasio Si/Al = 1,2 pada suhu 90oC; 100oC dan 110 oC.
7. Berdasarkan hasil karakterisasi Spektroskopi Inframerah pada serapan khas zeolit 4A , tingkat kristalinitas optimum adalah pada Zeolit 4A (3) dengan variasi 14,5 g NaOH; 1,77 g sampah aluminium foil dan suhu 110oC. Lalu
Zeolit 4A (6) dengan penambahan 11,6 g NaOH; 1,77 g sampah aluminium foil dan suhu 110oC dan Zeolit 4A (7) dengan penambahan 9,7 g NaOH;
(3)
5.2. Saran
Adapun saran dari penelitian untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut :
1. Peneliti selanjutnya perlu melakukan penelitian lanjutan dengan sumber – sumber limbah lain yang mengandung aluminium dan silika yang dapat digunakan untuk sintesis Zeolit 4A.
2. Perlu dilakukan variasi terhadap kecepatan pengadukan dan lamanya pengadukan yang digunakan dalam proses pembentukan gel aluminasilikat pembentuk zeolit 4A.
3. Perlu dilakukan uji kadar air pada Zeolit 4A hasil sintesis untuk mengetahui kandungan molekul air bebas dan terikat dalam Zeolit 4A sehingga mempermudah dalam pengaplikasiannya.
(4)
DAFTAR PUSTAKA
Astawan, M, Prof. Dr. 2008. Keunggulan Alumunium Foil & Logam. Departemen Perindustrian (Direktorat Jenderal Industri Kecil Menengah). 2007. Kemasan Flexibel. Jakarta.
Azis, M.H., Yanti, S., Pranita, S., Hidayat, S., (2010), Bahan Galian Zeolit, Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Mataram, NTB
Bharadwaj, A., Y. Wang, S. Sridhar, and V.S. Arunachalam. 2004. Pyrolysis of rice husk. Research Comunication. 07. 981-986.
Cheng, Y. Lian-Jun Wang, Jiang-Sheng Li, Yu- Chuan Yang, Xiu-Yun Sun , (2005), “Preparation and Characterization of nanosized ZSM-5 zeolites in the absence of organic template”, Materials Letters, 59, 3427 – 3430. Dyer, A., 1988, An Introduction to Zeolite Molecular Sieves, John Wiley and Sons
Ltd., Chichester, England
Ertan, A., and Ozkan, 2005, CO2 and N2 Adsorption on the Acid (HCl, HNO3,
H2SO4, and H3PO4) Treated Zeolites. Adsorption, Vol 11, 151-156
Flanigen, E.M., 1980, Molecular Sieve Zeolit Technology-TheFirst Twenty-Five Years, Pure & Appl.Chem., 52: 2191-2211
Foletto, E.L., C. Volzone dan L.M. Porto. 2006. Clarification of Cottonseed Oil: How Structural Properties of Treated Bentonites by Acid Affect Bleaching Efficiency. Latin American Applied Research 36 (2006)
Gale, T., 2005, From How Products Are Made, vol. 1, Detroit
Hara, (1986), Utilization of Agrowaste for Building Material, International Research and Development Cooperation Division, AIST, MITI, Japan Harjanto, S., (1987) : Lempung, Zeolit, Dolomit, dan Magnesit, Publikasi khusus,
(5)
Harsono, H. 2002. Pembuatan Silika Amorf dari Limbah Sekam Padi. Jurnal Ilmu Dasar FMIPA UniversitasJember Jawa Timur.
Houston, D.F., (1972), Rice Chemistry and Technology, American Association of Cereal Chemist, Inc. Minnesota.
Hurlbut, C,. S., Jr. And C. Klein. 1977, Manual of Mineralogy (after J. D. Dana). 19th Ed. John Wiley and Sons, New York.
Jahro, I.S., 1998, Sintesis dan Karakterisasi Zeolite 4A dari Fraksi Non Magnetik Abu Layang, Tesis, PPS UGM Yogyakarta.
Jamil TS, Ibrahim HS, El-Maksoud IHA, El-Wakeelet ST. 2010. Application of zeolite prepared from Egyptian kaolin for removal of heavy metal: I. Optimum conditions. Desalination 258: 34-40.
Krishnarao R. V., Subrahmanyam J., Kumar, T. J., (2001), Studies on The Formation of Black in Rice Husk Silica Ash, Jurnal of the European Ceramic Society, Vol. 21, hal. 99-104
Las, T. (2006). Potensi Zeolit untuk Mengolah Limbah Industridan Radioaktif, PTLR BATAM, hal 1-8
Panneerselvam P, Thinakarana N, Thiruvenkataravi KV, Palanichamyb M, Sivanesana S. 2008. Phosphoric acid modified-Y zeolites: A novel, efficient and ion exchanger. Journal of Hazardous Materials. 159: 427-434. Prasad C.S., Maiti K,N., Venugopal R., (2001), “Effect of rice husk ash in
whiteware compositions”, Ceramic International, 27, 629-635.
Robertson G. 2006. Food Packaging Principles and Practices. Ed ke-2. Boca Raton, Fla: Taylor & Francis.
Sardi, Idris. 2006. Identifikasi Silika Amorf dari Sekam Padi. Program Studi Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
(6)
Smith, K., 1992, Solid Support and Catalyst in Organic Synthesis, Ellis Horwood PTR, Prentice Hall, London.
Sherrington, D. C., and A. P. Kybett, 2001, Supported Catalysts and Their Application, Royal Society of Chemistry. London, 61-65
Shinohara, Y. and N. Kohyama, “Quantitative analysis of tridymite and cristobalite crystallized in rice husk ash by heating,” Industrial Health, 42, 277 285 (2004).
Soenardjo, (1991), Karakteristik Sekam Padi, http://www.scribd.com/doc//4869 5259/BAB-1-5. 1991-:210.
Triantafillidis, C., Vlessidis, A., and Evmiridis, N., 2000, Dealuminated H-Y Zeolite: Influence of The Degree and The Type of Dealumination Method on Structural and Acidic Characteristics of H-Y Zeolite, Ind. Eng. Chem Vol. 39, No. 2, 307-3019
Yalcin, N., Sevinc, V., (2001) , “Studies on silica obtained from rice husk”, CeramicInternational ,27, 219 – 224.
Vogel. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Bagian II. Edisi Kelima. Jakarta: PT Kalman Media Pustaka. Hal. 374-376.