ZEOLIT TERMODIFIKASI SETIL TRIMETILAMMONIUM BROMIDA (CTAB) DAN DODESIL DIMETIL-3-AMONIO-1-PROPANA SULFONAT (DPS) UNTUK ADSORPSI Mg2+, SO42- DAN BENZENA

DWI NORMA GUPITASARI, Dr. Sutarno, M.Si.

2017 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Penelitian ini menitikberatkan penggunaan zeolit alam yang dimodifikasi dengan surfaktan CTAB dan DPS untuk adsorpsi Mg2+, SO42- dan benzena. Penelitian ini diawali dengan aktivasi zeolit alam (ZA) kemudian modifikasi zeolit dengan CTAB monolayer (ZC) untuk membentuk heterosurfactant bilayer system dengan DPS sehingga terbentuk adsorben zeolit termodifikasi CTAB-DPS (ZCD). Keberhasilan aktivasi dan modifikasi zeolit alam dikarakterisasi dengan spektroskopi inframerah, difraksi sinar-X dan kemampuan kapasitas tukar kationnya. Selanjutnya masing-masing adsorben yaitu ZA, zeolit alam aktivasi (ZAA), ZC dan ZCD diuji kemampuan adsorpsinya terhadap Mg2+, SO42- dan benzena sebagai model limbah cair terkontaminasi kation, anion dan senyawa organik nonpolar dalam batch berbeda. Pengujian adsorpsi Mg2+ menggunakan AAS, sedangkan adsorpsi SO42- dan benzena menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan adsorpsi ZCD tidak berbeda secara signifikan dengan ZA dan ZAA dalam mengadsorpsi Mg2+, sementara pada adsorpsi SO42-, ZCD memiliki kemampuan adsorpsi yang lebih tinggi daripada ZA dan ZAA. Adsorpsi Mg2+ dan SO42- pada ZCD terjadi secara kemisorpsi yang mengikuti pola isoterm Freundlich. ZC memiliki kemampuan adsorpsi yang rendah terhadap Mg2+ dan SO42- dengan banyaknya Mg2+ dan SO42- yang teradsorpsi masing-masing 0,063 dan 2,375 mmol g-1. Namun, ZC memiliki kemampuan adsorpsi yang lebih besar terhadap benzena dari pada ZCD, ZA dan ZAA yaitu 4,591 mmol g-1 dengan Eads 24,15 kJ mol-1. Kemampuan adsorpsi benzena pada ZC yang lebih besar daripada ZCD sebagai salah satu bukti yang menunjukkan bahwa CTAB membentuk monolayer yang didukung juga dari pola penyerapan benzena yang terjadi secara kimia (kemisorpsi). Dengan demikian, adsorpsi Mg2+ lebih baik pada adsorben dengan urutan ZAA > ZCD > ZA > ZC, Sementara adsorpsi SO42- lebih baik pada adsorben dengan urutan ZCD > ZA > ZAA > ZC dan adsorpsi benzena lebih baik pada adsorben dengan urutan ZC > ZCD > ZAA > ZA.

ABSTRACT This research emphasized the use of CTAB and DPS modified natural zeolite for adsorption of Mg2+, SO42- and benzene. This research was started by activation of natural zeolite (ZA) then modification of natural zeolite with CTAB monolayer (ZC) and DPS to form heterosurfactant bilayer system with DPS forming CTAB-DPS modified zeolite (ZCD) adsorbent. The success of activation and modification of natural zeolite was characterized by Infrared spectroscopy, X-Ray diffraction and the ability of its cation exchange capacity. Furthermore, adsorption test of Mg2+, SO42- and benzene as a wastewater contaminant model of cations, anions and organic nonpolar compounds was performed in the different batch were performed. Mg2+ adsorption testing was analyzed using AAS, while SO42- and benzene adsorption using UV-Vis spectrosphotometer. The results showed that ZCD adsorption capacity was not significantly different from ZA and ZAA in adsorption of Mg2+ and ZAA had higher adsorption capacity compare to ZA, while for adsorption of SO42-, ZCD have higher adsorption capacity than ZA and ZAA. Adsorption of Mg2+ and SO42- on ZCD are chemical adsorption (chemisorption) following Freundlich isotherm of adsorption. ZC has a low adsorption capacity for magnesium and sulfate with adsorption capacity of 0.063 and 2.375 mmol g-1, respectively. However, for the adsorption of benzene, ZC had higher adsorption capacity than that of ZCD, ZA and ZAA with adsorption capacity of 4.591 mmol g- 1 and Eads of 24.15 kJ mol-1. This indicates that CTAB forms monolayer on ZC adsorbent thus resulting chemisorptions for benzene adsorption. To summarize, the adsorption of Mg2+ was achieved in the order of ZAA > ZCD > ZA > ZC. While the adsorption of SO42- was achieved in the order of ZCD > ZA > ZAA > ZC and the adsorption of benzene was achieved in the order of ZC > ZCD > ZAA > ZA.

Kata Kunci : adsorpsi, benzena, magnesium, sulfat, zeolit / adsorption, benzene, magnesium, sulfate, zeolite