Sintesis Hibrida Silika-Biguanida Terlapis pada Bahan Magnetik Pasir Besi sebagai Adsorben Au(III) dalam Campuran Ion Logam Au(III)/Cu(II)/Ni(II)

NUR MUTIA ROSIATI, Prof. Dr. Nuryono, MS; Dr. Suyanta, M.Si.

2016 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Pelapisan silika termodifikasi biguanida (BG) pada bahan magnetik (BM) pasir besi telah dilakukan menggunakan larutan natrium silikat sebagai sumber silika dan 1-(o-tolil)biguanidina (TBG) sebagai sumber gugus biguanida. Untuk mengikatkan TBG pada silika digunakan senyawa penghubung 3-kloropropiltrimetoksisilan (CPTS). Karakteristik adsorpsi bahan magnetik terlapis (BM/SiO2-BG) terhadap Au(III) yang meliputi pengaruh pH, kapasitas adsorpsi, kinetika dan selektivitas terhadap campuran Cu(II)/Ni(II) telah dievaluasi. Bahan magnetik dipisahkan dari pasir besi menggunakan magnet eksternal dan diaktivasi dengan larutan HF 10% selama 15 menit. Pelapisan dilakukan melalui proses sol-gel dengan mencampur BM, larutan natrium silikat, CPTS dan TBG. Larutan HCl 1 M ditambahkan ke dalam campuran tersebut hingga terbentuk gel. Karakterisasi bahan dilakukan dengan spektrometer X-Ray Fluorescence (XRF), spektrofotometer Fourier Transform Infrared (FTIR), difraktometer sinar-X (XRD), Vibrating Sample Magnetometer (VSM), uji kestabilan pada berbagai pH dan penentuan pHPZC. Adsorpsi terhadap Au(III) dilakukan pada variasi pH, konsentrasi awal dan waktu kontak serta keberadaan ion logam lain (Cu(II) dan Ni(II)). Hasil penelitian menunjukkan bahwa BM/SiO2-BG berhasil diperoleh melalui proses sol-gel dengan CPTS sebagai agen penghubung. Adsorpsi Au(III) pada BM/SiO2-BG mengikuti model isoterm Langmuir dengan kapasitas adsorpsi sebesar 9,44 mg/g. Kinetika adsorpsi Au(III) mengikuti reaksi pseudo orde ke-2. Uji selektivitas membuktikan bahwa BM/SiO2-BG memiliki selektivitas yang tinggi terhadap Au(III) dalam campuran dengan Cu(II) dan Ni(II) dengan koefisien selektivitas (alfa) 4,53 untuk Au(III)/Cu(II) dan 6,05 untuk Au(III)/Ni(II).

Biguanide (BG) modified silica has been coated on iron sand magnetic material (MM) using sodium silicate solution as silica source and 1-(o-tolyl)biguanidine as biguanide source. 3-chloropropyltrimethoxysilane (CPTS) was used as cross-linking group of TBG and silica. The Au(III) adsorption characteristics of coated MM (MM/SiO2-BG) including the pH effect, adsorption capacity, kinetics and selectivity towards mixture of Cu(II)/Ni(II) were evaluated. Magnetic material was separated from iron sand by applying external magnetic field and was activated using 10% HF solution for 15 min. Magnetic material was coated through the sol-gel process by mixing it, sodium silicate, CPTS and TBG. The mixture was adjusted to form gel using HCl solution. Magnetic material was characterized by X-Ray Fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR), Vibrating Sample Magnetometer (VSM), stability test at various pHs and determination of pHPZC. Adsorption of Au(III) was investigated at various pHs, initial concentrations, contact times and the presence of other metal ions (Cu(II) and Ni(II)). The results showed that MM/SiO2-BG was successfully obtained through the sol-gel process using CPTS as the cross-linking group. The Au(III) adsorption of BM/SiO2-BG followed the Langmuir isotherm models with adsorption capacity of 9.44 mg/g. The Au(III) adsorption kinetics of it followed pseudo-second order reaction. The selectivity test proved that MM/SiO2-BG gave a high selectivity towards Au(III) in a mixture of Au(III)/Cu(II)/Ni(II) with selectivity coefficient (alpha) of 4.53 for Au(III)/Cu(II) and that of 6.05 for Au(III)/Ni(II).

Kata Kunci : bahan magnetik pasir besi, silika, biguanida, adsorpsi Au(III)