Laporkan Masalah

ZEOLIT-MAGNETIT TERMODIFIKASI SETILTRIMETILAMONIUM BROMIDA DAN APLIKASINYA SEBAGAI ADSORBEN ION NITRAT

SHAFIRA IDZNI P H, Dr. Sutarno, M.Si.; Prof. Dr. rer.nat. Nuryono, M.S.

2022 | Skripsi | S1 KIMIA

Sintesis zeolit-magnetit termodifikasi setiltrimetilamonium bromida (ZAA-Mag-CTAB) sebagai adsorben ion nitrat telah berhasil dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan modifikasi zeolit-magnetit (ZAA-Mag) dengan setiltrimetilamonium bromida (CTAB), mengkaji kapasitas adsorpsi ion nitrat dengan adsorben hasil sintesis, dan menguji recovery adsorben-adsorbat setelah adsorpsi. Penelitian diawali dengan aktivasi zeolit alam (ZA) dalam larutan HCl 3,00 M. Sintesis ZAA-Mag dilakukan dengan metode kopresipitasi antara FeSO4.7H2O, FeCl3.6H2O, dan larutan NH4OH 21%. Adsorben ZAA-Mag dimodifikasi dengan CTAB sebanyak 2 kapasitas tukar kation (KTK). Material hasil sintesis dikarakterisasi dengan FTIR, XRD, VSM, SEM, dan TEM. Adsorpsi ion nitrat dilakukan dengan ditentukan pH dan waktu kontak optimum. Konsentrasi ion nitrat yang teradsorpsi diukur dengan spektrofotometer UV-Vis. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa ZA berhasil diaktivasi dengan larutan asam HCl 3,00 M dengan berkurangnya kation pengotor seperti Na+, Mg2+, K+, dan Ca2+ serta terjadi dealuminasi. Adsorben ZAA-Mag dan ZAA-Mag-CTAB berhasil disintesis dilihat dari hasil karakterisasi FTIR, XRD, SEM, TEM, dan VSM. Adsorpsi optimum dari ion nitrat adalah pada pH 7,00 dan waktu kontak 60 menit. Adsorpsi ion nitrat mengikuti kinetika orde dua semu dengan konstanta laju adsorpsi sebesar 3,65 x 10^-2 g mmol^-1 menit^-1. Adsorpsi ion nitrat mengikuti isoterm adsorpsi Langmuir dan mempunyai kapasitas adsorpsi sebesar 5,29 × 10^-5 mol g^-1 serta energi adsorpsi sebesar 23,8 kJ mol^-1. Urutan jenis adsorben dari adsorpsi yang paling optimum adalah ZAA-Mag-CTAB, ZAA-Mag, zeolit alam aktivasi (ZAA), dan ZA. Proses pemisahan ZAA-Mag-CTAB dari adsorbat lebih cepat dengan digunakan magnet eksternal.

Synthesis of cetyltrimethylammonium bromide modified zeolite-magnetite (ZAA-Mag-CTAB) and its application as nitrate ion adsorbent has been carried out. This study aims are: 1. to modify natural zeolite-magnetite (ZAA-Mag) with cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as an adsorbent for nitrate ions; 2. to study the adsorption capacity of nitrate ions using ZAA-Mag-CTAB as adsorbent; and 3. to test the recovery of adsorbent-adsorbate after adsorption. First step is activation of natural zeolite (ZA) using a solution of 3.00 M HCl. Synthesis of ZAA-Mag through coprecipitation method using FeSO4.7H2O, FeCl3.6H2O, and solution of 21% NH4OH. Next, adsorbent ZAA-Mag was modified with 2 cation exchange capacity (CEC) of CTAB. The synthesized materials were characterized by FTIR, XRD, VSM, SEM, and TEM. Nitrate ion adsorption was carried out by determining the optimum pH and contact time. The amount of absorbed nitrate ion was measured by UV-Vis spectrophotometer. The results indicated that ZA was successfully activated with 3.00 M HCl acid solution. The impurity cations such as Na+, Mg2+, K+, Ca2+ decreased and dealumination occurred. Based on the characterization of FTIR, XRD, SEM, TEM, and VSM showed that ZAA-Mag and ZAA-Mag-CTAB were successfully synthesized. The optimum adsorption of nitrate ion occured at pH 7.00 and a contact time of 60 minutes. Adsorption followed the pseudo second order kinetics of Ho and McKay with adsorption rate constant of 3.65 x 10^-2 g mmol^-1 min^-1. Nitrate ions adsorption followed Langmuir adsorption isotherm with adsorption capacity of 5.29 × 10^-5 mol g^-1 and adsorption energy of 23.8 kJ mol^-1. The order of types of adsorbent from the highest adsorption is ZAA-Mag-CTAB, ZAA-Mag, activated natural zeolite (ZAA), dan ZA. The process of separating ZAA-Mag-CTAB from the adsorbate was faster by using an external magnet.

Kata Kunci : adsorpsi, CTAB, magnetit, nitrat, zeolit alam

  1. S1-2022-414644-abstract.pdf  
  2. S1-2022-414644-bibliography.pdf  
  3. S1-2022-414644-tableofcontent.pdf  
  4. S1-2022-414644-title.pdf