ADSORBEN CORE SHELL MAGNETIK Fe3O4/SiO2 TERMODIFIKASI CTAB DENGAN ABU VULKANIK SEBAGAI SUMBER SILIKA UNTUK ADSORPSI ANION PERMANGANAT

ZIMON PEREIZ, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S. dan Dr. Nurul Hidayat Aprilita, M.Si.

2019 | Tesis | MAGISTER KIMIA

Penelitian diawali dengan pembuatan magnetit Fe3O4 dengan menggunakan garam FeSO4.7H2O dan garam FeCl3.6H2O sebagai sumber Fe2+ dan Fe3+ dengan perbandingan mol 1 : 2. Selanjutnya dilakukan sintesis natrium silikat dari abu vulkanik Gunung Kelud sebagai pembentuk SiO2. Langkah berikutnya adalah pelapisan Fe3O4 dengan larutan natrium silikat sehingga diperoleh Fe3O4/SiO2. Adsorben Fe3O4/SiO2 dimodifikasi dengan larutan CTAB sehingga membentuk Fe3O4/SiO2-CTAB. Hasil preparasi adsorben Fe3O4/SiO2-CTAB dikarakterisasi menggunakan alat spektrofotometer IR, difraksi sinar-X, SEM, dan TEM. Kemudian adsorben Fe3O4/SiO2-CTAB hasil preparasi diuji untuk adsorpsi ion permanganat dari air limbah laboratorium kimia dengan mempelajari pengaruh massa adsorben, waktu kontak adsorben, dan pengaruh konsentrasi awal ion permanganat terhadap efektifitas proses adsorpsi ion permanganat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa adsorben Fe3O4/SiO2-CTAB memiliki kemampuan adsorpsi terhadap ion permanganat sebesar 12,82 mg/g dan adsorben mudah dipisahkan dari larutan dalam waktu 60 detik yang ditunjukan oleh adsorben dengan fraksi Fe3O4/SiO2 sebesar 0,2 g. Kondisi adsorpsi optimum diperoleh dengan massa adsorben 20 mg, konsentrasi sampel air limbah 50 ppm, dan waktu adsorpsi selama 60 menit. Adsorpsi Permanganat oleh Fe3O4/SiO2-CTAB mengikuti model isoterm Langmuir dengan kapasitas adsorpsi maksimum sebesar 0,274 mmol/g dan energi adsorpsi sebesar 28,81 kJ/mol yang merupakan kemisorpsi.

The research was started with synthesis of Fe3O4 magnetite using FeSO4.7H2O salt and FeCl3.6H2O salt as Fe2+ and Fe3+ sources with mole ratio of 1: 2. The formation of sodium silicate as SiO2 source purified from volcanic ash of Mount Kelud. Fe3O4 was coated with sodium silicate solution to obtain Fe3O4/SiO2. Fe3O4/SiO2 adsorbent was modified by CTAB solution to obtain Fe3O4/SiO2-CTAB. The composite of Fe3O4/SiO2-CTAB was characterized by using infrared spectrophotometer, X-Ray diffraction, SEM, and TEM. Fe3O4/SiO2-CTAB prepared for adsorption of permanganate ion from chemistry laboratory by observing the effect of adsorbent mass, contact time, initial permanganate concentration towards the efficiency of permanganate adsorption. The result of research showed that Fe3O4/SiO2-CTAB had high adsorption ability toward permanganate ion for 12.82 mg/g. The adsorbent was easily separated from sample solution whitin 60 seconds which used by fraction of Fe3O4/SiO2 for 0.2 g. Optimum condition of adsorption was obtained with mass of adsorbent 20 mg, concentration of waste water sample 50 ppm, and adsorption time 60 minutes. The adsorption of permanganate by Fe3O4/SiO2-CTAB followed a Langmuir isotherm model with maximum adsorption capacity 0.274 mmol/g and energy of adsorption 28.81 kJ/mol which it was chemisorption.

Kata Kunci : Abu vulkanik, SiO2, Fe3O4, CTAB, permanganat