SINTESIS Mg/Al-NO3 HIDROTALSIT DENGAN METODE KOPRESIPITASI DAN HIDROTERMAL MENGGUNAKAN MICROWAVE SERTA APLIKASINYA SEBAGAI ADSORBEN ANION TUNGSTEN

RASIDAH,   Prof. Dr. Sri Juari Santosa, M.Eng.; Dr.rer.nat. Nurul Hidayat A., M.Si.

2017 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Sintesis dan penggunaan Mg/Al-NO3 hidrotalsit sebagai adsorben potensial anion tungsten telah dilakukan untuk larutan murni dan larutan hasil leaching keramik prosesor komputer. Kajian leaching dilakukan dengan menggunakan campuran larutan H2O2 30 persen dan HNO3 pekat pada rasio volume 3:1. Mg/Al-NO3 hidrotalsit disintesis melalui kopresipitasi larutan Mg2+/Al3+ dengan rasio mol sebesar 2:1 pada pH= 10 dan dilanjutkan dengan perlakuan hidrotermal menggunakan microwave 300 Watt pada berbagai variasi waktu. Parameter adsorpsi yang diamati meliputi pengaruh pH, waktu kontak, konsentrasi, adsorpsi kompetitif dengan adanya ion pengganggu Ni2+ dan MoO42- dan mekanisme yang berperan dalam proses adsorpsi anion WO42-. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Mg/Al-NO3 hidrotalsit hasil kopresipitasi memberikan kristalinitas yang paling bagus pada waktu hidrotermal selama 30 menit dengan parameter unit sel a dan c yakni 3,06 dan 26,93 Angstrom serta ukuran kristal sebesar 46,90 Angstrom (D003) dan 60,48 Angstrom (D110). Adsorpsi anion tungsten optimum pada pH=7,0 sebagai anion WO42- dengan waktu tercapainya kesetimbangan berkisar 300 menit. Kajian kinetika adsorpsi menunjukkan bahwa adsorpsi anion WO42- dalam larutan murni merupakan reaksi pseudo orde dua (Ho) dengan harga qe sebesar  145,39 mg/g.  Adsorpsi anion WO42- dengan adanya kation Ni2+ mampu meningkatkan kapasitas adsorpsi anion WO42-  menjadi 150,39 mg/g. Sebaliknya, dengan adanya anion  MoO42-  menyebabkan kapasitas adsorpsi anion WO42- menurun hingga 132,23 mg/g. Penerapan kondisi optimum adsorpsi anion WO42- pada larutan hasil leaching keramik prosesor komputer dengan konsentrasi awal ion WO42-, Ni2+ dan MoO42- sebesar 0,2392; 0,0130 dan 0,0018 mmol/L memberikan rasio pemisahan W:Mo dan W:Ni berturut-turut 47:1 dan 100:1. Baik dalam larutan anion tunggal maupun campuran, adsorpsi awal anion WO42- didominasi oleh mekanisme difusi film. Hasil karakterisasi menggunakan XRD dan IR menunjukkan bahwa adsorpsi berlangsung secara innersphere melalui pertukaran anion di daerah antarlapis.

Synthesis and application of Mg/Al-NO3 hydrotalcite as a potential adsorbent have been carried out for both tungsten anion in pure solution and leaching solution of ceramic of computer processor. Leaching studies were performed by using a mixture solution of 30 percent H2O2 and concentrated HNO3 at a volume ratio of 3:1. The Mg/Al-NO3 hydrotalcite was synthesized by coprecipitation of a mixed solution of Mg2+/Al3+ with a mole ratio of 2: 1 at pH = 10 and followed by hydrothermal treatment using a 300 Watt microwave radiation at various times. Adsorption parameters studied included effect of pH, contact time, concentration, the competitive adsorption in the presence of Ni2+ and MoO42- ions and also WO42- anion adsorption mechanism. The results showed that the best crystallinity of Mg/Al-NO3 hydrotalcite was obtained at hydrothermal time 30 minutes with unit cell parameters a and c were 3.06 and 26.93 Angstrom and crystallite size were 46.90 Angstrom (D003) and 60.48 Angstrom (D110). The optimum adsorption condition of tungsten anion at pH = 7.0 as WO42- anion with equilibrium was reached at 300 min. The adsorption of anions WO42- in pure solution was pseudo second order reaction (Ho) and with qe 145.39 mg/g. Adsorption of WO42- anion in the presence of Ni2+ cations increased the adsorption capacity of WO42- anion to 150.39 mg/g. On the other hand, the presence of MoO42- decreased to 132.23 mg/g. Furthermore, the application of optimum conditions to WO42- anion adsorption in leaching solution of ceramic of computer processor with initial concentration of WO42-, Ni2+ and MoO42- ions 0.2392; 0.0130 and 0.0018 mmol/ L provided separation ratio of W: Mo and W: Ni to 47: 1 and 100: 1. Either in single or mixed anion solution, the initial adsorption of WO42- anion was dominated by diffusion film mechanism. Characterizations results using XRD and IR showed that the adsorption process of WO42- anion was innersphere through anion exchange in the interlayer.

Kata Kunci : Mg/Al-NO3 hidrotalsit, adsorpsi, tungsten,  innersphere, prosesor