SINTESIS SILIKA GEL DARI ABU VULKANIK GUNUNG KELUD DENGAN ASAM KLORIDA (HCl) DAN UJI ADSORPSIVITASNYA TERHADAP ION LOGAM KROMIUM(VI) DAN TIMBAL(II).

SINTESIS SILIKA GEL DARI ABU VULKANIK GUNUNG KELUD
DENGAN ASAM KLORIDA (HCl) DAN UJI ADSORPSIVITASNYA
TERHADAP ION LOGAM KROMIUM(VI) DAN TIMBAL(II)
Oleh:
Dwi Erikawati
NIM. 11307144009
Pembimbing : Susila Kristianingrum, M.Si.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi maksimum asam
klorida yang digunakan untuk sintesis silika gel, mengetahui karakteristik gugus
fungsi, keasaman, dan kadar air silika gel hasil sintesis serta mengetahui besarnya
efisiensi penjerapan silika gel hasil sintesis terhadap ion logam kromium(VI) dan
timbal(II).
Subjek dari penelitian ini adalah abu vulkanik Gunung Kelud dan
objeknya adalah karaktersilika gel hasil sintesis dari abu Vulkanik Gunung Kelud
meliputi keasaman, kadar air, spektra inframerah, dan efisiensi penjerapan
terhadap ion logam kromium(VI) dan timbal(II). Sintesis silika gel dilakukan
dengan metode sol-gel, yaitu dengan menambahkan asam klorida 1, 2, dan 3M ke
dalam 20mL natrium silikat disertai pengadukan sampai pH 7, didiamkan selama
18 jam, dicuci dengan akuademineralisata hingga netral, dikeringkan dalam oven
120C selama 2 jam dan digerus hingga lolos ayak 100 mesh. Adsorpsi silika gel

dilakukan dengan memasukkan silika gel ke dalam larutan ion logam
kromium(VI) dan timbal(II), kemudian di kocok menggunakan shacker selama
90 menit, disentrifgasi selama 30 menit dengan kecepatan 2000 rpm untuk
memisahkan dengan endapan. Larutan sisa dianalisis dengan spektrofotometer
serapan atom untuk mengetahui jumlah ion logam kromium(VI) dan timbal(II)
yang tidak teradsorpsi kedalam silika gel. Hasil dibandingkan dengan silika gel
pembanding, kiesel gel 60G Merck.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi maksimum asam
klorida untuk sintesis adalah 3M dengan efisiensi produksi sebesar 27,55%[b/b].
Silika gel hasil sintesis yaitu SG-HCl 1M, SG-HCl 2M, SG-HCl 3M memiliki
karakter yang hampirsama dengan Kiesel gel 60G sebagai silika gel
pembanding.Nilai keasaman Kiesel gel 60G, SG-HCl 1M, SG-HCl 2M, SG-HCl
3M berturut-turut 3,5500; 3,0944; 2,9170; 3,0944 mmol/g dan kadar air 6,33;
15,00; 13,00; 13,67 %. Efisiensi penjerapan terhadap ion logam Cr(VI) berturutturut 6,03; 11,69; 12,01; 15,48 % sedangkan efisiensi penjerapan terhadap ion
logam Pb(II) berturut-turut 66,21; 90,46; 95,35; 93,83 %.
Kata Kunci: Adsorpsi, abu vulkanik Gunung Kelud, Silika gel, kromium(VI),
timbal(II)

i


SYNTHESIS SILICA GEL FROM KELUD VOLCANIC ASH USING
HYDROCHLORIC ACID (HCl) AND TESTING OF
CHROMIUM(VI) AND LEAD(II) ADSORPTION
By:
Dwi Erikawati
NIM. 11307144009
Supervisor: Susila Kristianingrum, M.Si.
ABSTRACT
The aims of this research are tofind out the maximum concentration of
hydrochloric acid that used to synthesizing silica gel; find out the characteristics
of functional groups, acidity, and the water content of the synthesized silica gel;
and determine the adsorption efficiency of silica gel on metal ions chromium(VI)
and lead(II).
The subject of this research was Kelud volcanic ash and the objects were
the characteristics of the synthesized silica gel including acidity, water content,
infrared spectra, and chromium(VI) and lead(II) adsorption efficiency. Silica gel
was synthesized using the sol-gel method, with adding hydrochloric acid 1, 2, and
3M into 20 mL of sodium silicate while stirring until reaching the desired acidity
level, pH 7, and then it was allowed to stand for 18 hours. After that, it was
neutralized using aquademineralisata, then allowed to dry in a 120C oven for 2

hours and crushed until it could pass the 100 mesh sieve. Silica gel adsorption
testing was completed by mixing the silica gel into a solution of metal ions of
chromium(VI) and lead(II), then the solution was beaten using a shacker for 90
minutes, centrifuged for 30 minutes at 2000 rpm to separate the precipitate. The
remaining solution was analyzed using atom absorption spectrophotometer to
determine the amount of metal ions of chromium(VI) and lead(II) which not
adsorbed by the silica gel. The result is comparized by kiesel gel 60G Merck.
The results showed that the maximum concentration of hydrochloric acid
used to synthesize the silica gel was 3M with production efficiency of 27.55%
[w/w]. Synthesized silica gel results, SG-HCl 1M, 2M HCl SG-SG-HCl 3M, has
similar characteristics with kiesel gel 60G, which was used as comparison. The
acidity level of kiesel gel 60G, SG-HCl 1M, SG-HCl 2M, SG-HCl 3M are 3.5500;
3.0944; 2.9170; 3.0944 mmol/g respectively and the water content of the silica
gel are 6.33; 15.00; 13.00; 13.67% respectively. The adsorption efficiency of the
metal ions of Cr(VI) were 6.03; 11.69; 12.01; 15.48 % respectively while the
adsorption efficiency of Pb(II) were 66.21; 90.46; 95.35; 93.83% respectively.

Keywords: Adsorption, Kelud volcanic ash, silica gel, chromium(VI), lead(II)

ii


DAFTAR PUSTAKA
A.Hanafi dan A. Nandang (2010).Studi Pengaruh Bentuk Silika dari Abu Ampas
Tebu terhadap Kekuatan Produk Keramik.Jurnal Kimia Indonesia. Volume
5 : 35-38
Ahmad Luthfi. (2014). Penjelasan Sains Tentang Abu Vulkanik. Diakses dari
http://techno.okezone.com/read/2014/02/14/56/941028/penjelasan-sainstentang-abu-vulkanik/large. Pada tanggal 16 Mei 2014 Pukul 13.11 WIB.
Amun Amri, Supranto, dan M. Fahrurozi. (2004). Kesetimbangan Adsorpsi
Optional Campuran Biner Cd(II) dan Cr(III) dengan Zeolit Alam
Terimpregnasi 2-merkaptobenzotiazol. Jurnal Natur Indonesia 6 (2). Hal:
111-117 ISSN 1410-9379
Anih Sri Suryani. (2014). Dampak Negatif Abu Vulkanik terhadap Lingkungan
dan Kesehatan.Info Singkat Kesejahteraan Sosial. Vol. VI, No.
04/II/P3DI/Februari/2014
Atkins, P.W. (1997). Kimia Fisika IV(terjemahan). Oxford: Oxford University
Press.
Atkins P.W, Shriver DF, & Langford C. (1990). Inorganic Chemistry. Oxford
University Press.
Bambang Wijonarko. (2010). Sintesis dan Karakterisasi Silika gel dari Abu
Sekam Padi dengan Menggunakan Variasi Konsentrasi Asam Klorida.

Skripsi. Yogyakarta: FMIPA UNY.
Bell, C.F. dan Lott, K.A.K. (1966). Modern Approach to Inorganic Chemistry.
London: Butterworth & Co, Ltd.
BHP UMY. (2014). Penelitian UMY: Abu Vulkanik Gunung Kelud Punya
Manfaat Besar. Diakses dari http://www.muhammadiyah.or.id/id/news3491-detail-penelitian-umy-abu-vulkanik-gunung-kelud-punya-manfaatbesar.html. Pada tanggal 24 Mei 2014.
Brinker, C. S. dan Scherer, W.J. (1990) Sol-gel Science: The Physics and
Chemistry of Sol-gel Processing. San Diego: Academic Press.
Buhani dan Suharso. (2010). Modifikasi Silika dengan 3-Aminopropil
Trimetoksisilan Melalui Proses Sol Gel untuk Adsorpsi Ion Cd(II) dari
Larutan.J Sains MIPA. Vol. 16, No. 3, Hal.: 177 – 183
Connel.D.W. and Miller, G.J. (1995).Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran.
Jakarta: UI-Press.
D. Kealay dan P.J Haines. (2002). Analytical Chemistry. UK: BIOS Scientific
Publisher ltd.
Darmono. (1995). Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: UI Press
Dorcheh, A.S. and Abbasi, M.H., 2008, Silika Aerogel; Synthesis, Properties and
Characterization, Journal of Materials Processing Technology, 199:10-26.

1


Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James H, & Stanley R.
(2004).Fundamentals of Analytycal Chemistry 9E.Brooks/Cole, Cengange
Learning.
Dwi Prasetio Pambudi. (2011). Sintesis dan Karakterisasi Silika Gel dari abu
Vulkanik Letusan Gunung Merapi dengan Metode Sol-Gel. Skripsi.
Yogyakarta: FMIPA UNY.
Fang He, Hailei Zhao, Xuanhui Qu, Cuijuan Zhang, & Weihua Qiu.
(2009).Modified Aging Process for Silika Aerogel, Journal of Materials
Processing Technology, 209:1621-1626.
Grevatt, P.C. (1998) Toxicological Review of Hexavalent Chromiumj. USA:
Environmental Protection Agency (EPA).
Hardjono Sastrohamidjojo. (1991). Spektroskopi. Yogyakarta: Liberty.
_____________________. (1992). Spektroskopi Inframerah. Yogyakarta: Liberty
Yogyakarta.
Henny Puspa D. G., I Wayan S, & Ida AyuR. A. A. (2014). Optimasi Adsorpsi
Cr(VI) pada Silika Gel dari Abu Sekam Padi Tremodifikasi
Difenilkarbazida (Si-DPZida). Jurnal Kimia 8 (2), ISSN 1907-9850: 198204.
Heryando Palar. (1997). Pencemaran & Tpksikologi Logam Berat. Jakarta: PT
Rineka Cipta.
http://id.wikipdia.org.asamklorida. Diakses pada 17 Mei 2014

Iler, R.K., (1979). Silika gels and powders. In: Iler, R.K. (Ed.), The Chemistry of
Silika. Wiley, New York, pp. 462-599
Ilham Pratomo, Sri Wardhani, & Danar P. (2013).Pengaruh Teknik Ekstraksi dan
Konsentrasi HCl dalam Ekstraksi Silika dari Sekam Padi untuk Sintesis
Silika Xerogel.Kimia Student Journal. Vol. 2, No 1, pp 358-364.
John Edward Cantle. (1982). Atomic Absorption Spectrometry. New York:
Elsevier Science Publishing Company Inc.
John R. Ferraro & Louis J. Basile. (1982). Fourier Transform Infrared
Spectroscopy : Applications to Chemical Systems. New York: Academic
Press, Inc.
Kalapathy, U., A. Proctor & J.Shultz. (2002). An improved method for roduction
of silika from rice hull ash. Bioresource Technology. 85 (2002) 285-289
________________________________(2000).An improved method for roduction
of silika from rice hull ash.Bioresource Technology. 73. 257-262
Khopkar, S.M. (1990). Konsep Dasar Kimia Analitik. Cet. I. Jakarta: UI Press
Liou, T. and Yang, C., (2011). Synthesis and Surface Characteristics of
Nanosilika Produced from Alkali-Extracted Rice Husk Ash. Materials
Science and Engineering B, 176:521-529.

2


Melani Nur Indri. (2011). Sintesis Silika Gel dari Abu Layang Batubara dan Uji
Adsorpsinya terhadap Ion Logam Kromium(III). Skripsi.Yogyakarta :
FMIPA UNY.
Nici Trisko, Iwan Hastiawan, & Diana Rakhmawaty Eddy.(2013). Penentuan
Kadar Silika dari Pasir Limbah Pertambangan dan Pemanfaatan Pasir
Limbah Sebagai Bahan Pengisi Bata Beton.Prosiding Seminar Nasional
Sains dan Teknologi Nuklir. Bandung: PTNBR – BATAN
Nisfatul Lailiyah, Surjani W, & Ridwan J. (2013). Pengaruh Modifikasi
Permukaan Selulosa Nata De Coco dengan Anhidrat Asetat dalam
Meningkatkan Ion Logam Berat Cd2+ dalam Campuran Cd2+ dan
Pb2+.Jurnal Online Universitas Negeri Malang. Vol.2, No.1
Nunung Choirina. (2010). Sintesis Silika Gel dari Abu Bagasse dan Uji
Adsorpsinya terhadap Ion Logam Timbal(II). Skripsi. Yogyakarta: FMIPA
UNY
Nuryono dan Narsito. (2005). Effect Acid Concentration on Characters of Silika
Gel Synthesized from Sodium Silikate. Jurnal Kimia Indonesia.5 (1), 23 –
30
Nuryono, Narsito dan Sutarno. (2004). Kajian Penggunaan NaOH Dan Na2CO3
Pada Pembuatan Silika Gel Dari Abu Sekam Padi, Prosiding Semnas

Penelitian Pendidikan dan Penerapan MIPA : Hotel Sahid Raya
Oscik, J., (1982). Adsorption. Ellis Horwood Limited: Chichester
Rao, A.P., Pajonk, G.M. & Rao, A.V., (2005) Effect of Preparation Conditions on
the Physical and Hydrophobic Properties of Two Step Processed Ambient
Pressure Dried Silika Aerogels, Journal of Materials Science, 40:34813489.
Ririswati. (2011). Sintesis Silika Gel dari abu Layang BatuBara dan Uji
Adsorpsinya terhadap Ion Logam tembaga(II). Skripsi. Yogyakarta: FMIPA
UNY.
Robi Maulana Saputra DS, Rudiyansyah & Nelly Wahyuni. (2014). Sintesis dan
Karakterisasi Silika Gel dari Limbah Kaca Termodifikasi Asam Stearat.
Jurnal Kimia dan Kemasan. Volume 3(3), halaman 36-42
Roma Mustakim. (2014). Abu Erupsi kelud Mengandung Logam Berbahaya.
Diakses dari http://infopublik.id/read/68648/abu-erupsi-kelud-mengandunglogam-berbahaya.html.pada tanggal 20 Mei 2014 pukul 14.53 WIB.
Rusbianto.(1992).Pengaruh Pemberian Abu Volkan Erupsi Gunung Kelud dan
Pupuk Kandang terhadap Beberapa Sifat Kimia Tanah Podsolik Merah
Kuning Jasinga Serta Serapan P, K, Ca, dan Mg Tanaman Sagung (Zea
mays L.)Skripsi. Fakultas Pertanian IPB
Sahara, E. (2009). Distribusi Pb dan Cu pada berbagai ukuran partikel dan
sedimen pelabuhan Benoa.Jurnal Kimia 3 (2).ISSN 1907-19850 : 75-80


3

Schubert, U. And Husing, N. (2000). Synthesis of Inorganic Materials. Weinheim:
Willey-Vch.
Scott, R.P.W. (1993). Silika Gel and Bonded Phases. Chicester: John Wiley and
Son’s Ltd.
Sriyanti, Choiril Azmiyawati & Taslimah. (2005). Adsorpsi Kadmium(II) pada
Bahan Hibrida Tiol-Silika dari Abu Sekam Padi. JSKA.Vol.VIII.No.2.
Sriyanti, Taslimah, Nuryono & Narsito. (2005). Pengaruh Keasaman Medium dan
Imobilisasi Gugus Organik pada Karakter Silika Gel dari Abu Sekam Padi.
Jurnal JSKA.Vol.VIII.No.3. Hlm 1-12.
Sukardjo. (1997). Kimia Fisika. Jakarta: Rineka Cipta.
Tuhu Prihantoro. (2014). Candi Borobudur dinyatakan Siaga bencana. Artikel.
Diakses dari m.suaramerdeka.com/indeks.piiiihp/read/news/2014/02/14/191068 pada 16 Mei 2014 pukul 15.17 WIB.
Vogel. (1990). Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro.
Bagian I. Edisi Ke Lima. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka.
Widiantoro. (2003). Pengaruh Asam Fluorida (HF) Terhadap Daya Jerap Ion
Pb(II) dan Cr(VI) pada Berbagai Jenis Tanah. Skripsi. Yogyakarta: FMIPA
UNY
Yang, R.T., (2003). Adsorbents: Fundamentals And Applications. John Wiley &

Sons, Inc., Hoboken: New Jersey
Zawrah, M. F., El-Kheshen, A. A., Abd-El-All, H., (2009). Facile and Economic
Synthesis of Silika Nanoparticles. Journal of Ovonic Reasearch. vol.5,
No.5, pp.129-133.

4