PEMANFAATAN ABU VULKANIK SEBAGAI BAHAN ADSORBEN TERMODIFIKASI SETILTRIMETILAMONIUM BROMIDA DAN APLIKASINYA UNTUK ADSORPSI ANION Cr(VI)

FIRDA AINUN NISAH, Dr.rer.nat. Nurul Hidayat Aprilita, M.Si ; Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S.

2016 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan modifikasi SiO2 yang berasal dari abu vulkanik gunung Kelud dengan setiltriamonium bromida (CTAB) dan karakterisasinya sebagai adsorben yang diuji untuk adsorpsi anion Cr(VI). Penelitian diawali dengan peleburan abu vulkanik bersama dengan padatan NaOH dengan pada suhu 900 oC selama 4 jam lalu didapatkan padatan Na2SiO3 yang selanjutnya dilarutkan dalam akuades mendidih sehingga diperoleh larutan Na2SiO3. Larutan Na2SiO3 dilakukan pengasaman dengan HCl 2M, lalu gel yang dihasilkan dikeringkan pada suhu 105 oC sehingga didapatkan serbuk putih silika gel (SiO2). Preparasi adsorben SiO2-CTAB dilakukan dengan cara mencampurkan larutan CTAB berbagai konsentrasi dengan padatan silika gel yang dilanjutkan dengan pengeringan pada suhu 110 oC selama 1 jam. Karakterisasi SiO2-CTAB dilakukan dengan menggunakan metode FTIR untuk mengetahui gugus fungsi adsorben, XRD untuk mengetahui kristalinitas adsorben, SEM untuk mengetahui morfologi permukaan adsorben, dan SAA untuk mengetahui luas permukaan adsorben yang digunakan untuk mengetahui efek penambahan CTAB pada sifat adsorpsi SiO2 termodifikasi. Adsorben SiO2-CTAB hasil preparasi diuji untuk adsorpsi anion Cr(VI), dengan mempelajari pengaruh konsentrasi CTAB dalam adsorben SiO2-CTAB, pH larutan ion Cr(VI), waktu adsorpsi, konsentrasi awal anion Cr(VI) terhadap efektivitas adsorpsi anion Cr(VI). Hasil penelitian menunjukkan bahwa SiO2 termodifikasi CTAB atau SiO2-CTAB mempunyai kemampuan untuk adsorpsi anion Cr(VI) yang jauh lebih besar dari pada SiO2. Perbandingan mol SiO2:CTAB = 10:0,5 memiliki aktivitas adsorpsi paling besar. Adsorpsi Cr(VI) oleh adsorben SiO2-CTAB berlangsung efektif pada pH 1 dan semakin menurun dengan kenaikan pH. Adsorpsi Cr(VI) oleh adsorben SiO2-CTAB mengikuti orde dua semu Ho dengan konstanta laju adsorpsi 69,981x10-2 g/mg.menit dan mengikuti isoterm Langmuir dengan kapasitas adsorpsi 17,52 mg/g dan energi adsorpsi 28,86 kJ/mol.

Modification of SiO2 from Kelud volcanic ash by using cetiltriammonium bromide (CTAB) and its characterization as adsorbent which tested to adsorp Cr(VI) anion have been conducted. This research was initiated by smelting volcanic ash using NaOH solid at 900 oC for 4 hours to get Na2SiO3 solid, then continued dissolved in boiled aquabidest to obtained Na2SiO3 solution. Sodium silicat solution was acidified by HCl 2M, gel obtained was dried at 105 oC to get silica gel powder (SiO2). The preparation of SiO2-CTAB adsorbent was carried out by mixing CTAB solution with a wide range of concentration and silica gel powder, then dried at temperature 110 oC for 1 hour. The characterizations of SiO2-CTAB were performed using FTIR to determining its functional groups, XRD to knowing its crytalinity, SEM for observing its surface morphology, and SAA for determining its surface area to find out the effect CTAB into modified SiO2. The SiO2-CTAB adsorbent was examined for adsorption of Cr(VI) ion, in which the effects of CTAB in SiO2-CTAB adsorbent and pH of Cr(VI) solution, time of exposure, initial concentration of Cr(VI) on the effectiveness of Cr(VI) anion adsorption have been systematically investigated. The results of the research indicate that SiO2 modified by CTAB or SiO2-CTAB has higher ability to adsorp Cr(VI) anion than SiO2. SiO2-CTAB with ratio mol SiO2:CTAB = 10:0.5 shows the highest adsorption activity. The adsorption of Cr(VI) was most effective at pH 1 and decreasing when solution pH was increased. The adsorption of Cr(VI) follows the pseudo second-order of Ho with the adsorption rate constant as much 69.981x10-2 g/mg.minute and Langmuir isotherm with adsorption maximum capacity 17.52 mg/g and adsorption energy 28.86 kJ/mol.

Kata Kunci : abu vulkanik, SiO2, CTAB, adsorpsi, Cr(VI) / volcanic ash, SiO2, CTAB, adsorption, Cr(VI)