SINTESIS MAGNETIT (Fe3O4) DAN MAGNETIT TERLAPIS ASAM FULVAT (AF-Fe3O4) UNTUK ADSORPSI p-KLOROFENOL

ISLAMIYAH, Prof. Sri Juari Satosa, M.Eng, P.hd; Dr. Eko Sri Kunarti

2020 | Tesis | MAGISTER KIMIA

Isolasi, sintesis dan karakterisasi asam fulvat (AF) serta magnetit terlapis asam fulvat (AF-Fe3O4) telah berhasil dilakukan dan diaplikasikan untuk adsorpsi p-klorofenol dalam larutan. Penelitian diawali dengan ekstraksi AF, dilanjutkan dengan sintesis Fe3O4 dan magnetit terlapis asam fulvat (AF-Fe3O4) pada pH 11 secara ko-presipitasi menggunakan NH4OH sebagai agen pengendap, dengan variasi penambahan AF dengan perbandingan massa AF dan Fe3O4 yaitu 1:20, 2:20, 4:20 dan 6:20. Ekstraksi asam fulvat diawali dengan melarutkan tanah gambut Rawa Pening ke dalam larutan NaOH 0,1 M di bawah atmosfer nitrogen, kemudian supernatan diasamkan menggunakan HCl 6 M hingga pH = 1 dan disentrifugasi kembali dan terakhir diuapkan pada suhu 60 °C. Material dikarakterisasi menggunakan metode spektroskopi Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD) dan Scanning electron microscopy (SEM). Hasil penelitian menunjukkan pelapisan magnetit dengan asam fulvat (AF-Fe3O4) berhasil dilakukan. Karakterisasi dengan XRD menunjukkan bahwa AF terlapis Fe3O4 tidak mengubah struktur kristal Fe3O4 namun menghasilkan intensitas puncak dan jarak antar lapis lebih kecil daripada Fe3O4, ukuran d-spacing Fe3O4 dan AF-Fe3O4 secara berturut-turut adalah 14,41; 11,46; 11,79; 12,60 dan 11,41 nm. Kajian adsorpsi p-klorofenol dengan Fe3O4 optimum pada pH 5 sedangkan pada AF-Fe3O4 optimum pada pH 7. Model kinetika adsorpsi p-klorofenol pada Fe3O4 dan AF-Fe3O4 dapat dijelaskan dengan persamaan model kinetika adsorpsi pseudo orde dua. Kesetimbangan adsorpsi mengikuti isoterm Langmuir dengan kapasitas (qmax) sebesar 4,61 x 10-4 mol g-1 pada Fe3O4 dan 6,69 x 10-4 mol g-1 pada AF-Fe3O4. Hasil ini menunjukkan magnetit terlapis asam fulvat dapat digunakan sebagai adsorben yang efisien untuk adsorpsi p-klorofenol. Kata kunci: Asam fulvat, magnetit, p-klorofenol, adsorpsi.

Isolation, synthesis and characterization of fulvic acid (FA) as well as magnetite (FA-Fe3O4) coated with fulvic acid have been successfully carried out and applied for the adsorption of p-chlorophenol in solution. The study began with FA extraction, followed by the synthesis of Fe3O4 and magnetite coated with fulvic acid (FA-Fe3O4) at pH 11 by the coprecipitation using NH4OH as a precipitating agent. The addition of FA was varied with a mass ratio of FA and Fe3O4 namely 1:20, 2:20, 4:20 and 6:20. Fulvic acid extraction was initiated by dissolving peat soil from the Rawa Pening area into 0.1 M NaOH solution under nitrogen atmosphere, then precipitated by acidifying it using 0.1 M HCl solution until pH = 1. The material was characterized using the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results showed that coating of magnetite with fulvic acid (FA-Fe3O4) was successfully carried out. Characterization using XRD showed that FA coated Fe3O4 did not change the crystalline structure of Fe3O4 but produced peak intensity and size or distance between layers smaller than Fe3O4. d-spacing size of Fe3O4 and FA-Fe3O4 were 14.41; 11.46; 11.79; 12,60 and 11.41 nm respectively. The study of p-chlorophenol adsorption with Fe3O4 was optimum at pH 5 whereas FA-Fe3O4 was optimum at pH 7. Adsorption kinetics model of p-chlorophenol on Fe3O4 and FA-Fe3O4 can be described with pseudo-second-order kinetics model equation. The adsorption equilibrium followed the Langmuir isotherm with a capacity (qmax) of 4.61 x 10-4 mol g-1 at Fe3O4 and 6.69 x 10-4 mol g-1 at FA-Fe3O4. These results indicated that FA coated magnetite can be used as an efficient adsorbent for the adsorption of p-chlorophenol. Keywords: fulvic acid, magnetite, p-chlorophenol, adsorption

Kata Kunci : Kata kunci: Asam fulvat, magnetit, p-klorofenol, adsorpsi.