SINTESIS NANOKRISTAL MAGNETIT (Fe3O4) TERMODIFIKASI CETILTRIMETILAMONIUM BROMIDA SEBAGAI ADSORBEN As(V)

INDIRA NURFITRIYANA, Dr. Drs. Suyanta, BSc., M.Si.; Dr. Sutarno, M.Si.

2020 | Skripsi | S1 KIMIA

Penelitian terhadap sintesis nanokristal magnetit (Fe3O4) termodifikasi cetiltrimetilamonium bromida sebagai adsorben As(V) telah dilakukan. Penelitian diawali dengan sintesis nanokristal Fe3O4 menggunakan Fe3+/Fe2+ dengan perbandingan molar 2:1 sebagai bahan dasar dan NH4OH sebagai agen pengendap. Sintesis nanokristal magnetit-CTAB (MC) dilakukan pada kondisi yang sama dengan penambahan NH4Cl serta sejumlah surfaktan CTAB. Pelapisan CTAB pada magnetit divariasikan konsentrasinya yaitu 0,010, 0,050, 0,10, 0,25 dan 0,50 M. Karakterisasi material dilakukan menggunakan FTIR, XRD, SEM-EDX dan VSM. Uji adsorpsi material terhadap larutan As(V) dipelajari pengaruh variasi konsentrasi adsorben, pH, kinetika, dan isoterm adsorpsi. Konsentrasi As(V) pada pengujian adsorpsi dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa modifikasi magnetit dan CTAB berhasil dilakukan melalui metode kopresipitasi. Uji pendahuluan dengan MC4 (CTAB 0,25 M) memiliki kemampuan adsorpsi optimum terhadap As(V) yaitu sebesar 87,50%. Adsorpsi As(V) berkonsentrasi 10 mg L-1 oleh 10,00 mg adsorben, optimum pada pH 6 mengikuti model kinetika orde kedua semu dengan nilai k = 8452 g mol-1 menit-1. Proses adsorpsi mengikuti isoterm Langmuir yang menunjukkan adsorpsi terjadi pada permukaan tunggal yang homogen dengan kapasitas adsorpsi maksimum sebesar 16,39 mg g-1 dan energi adsorpsi sebesar 28,69 kJ mol-1. Hasil ini menunjukkan bahwa magnetit termodifikasi CTAB dapat digunakan sebagai adsorben yang efisien untuk adsorpsi As(V).

Synthesis of cetiltrimethylammonium bromide modified magnetite (Fe3O4) nanocrystals as As(V) adsorbent has been conducted. The synthesis of nanocrystals was firstly initiated by the synthesis of Fe3O4 using Fe3+/Fe2+ with a molar ratio of 2:1 as the base material and NH4OH as a precipitating agent. The synthesis of magnetite-CTAB (MC) nanocrystals was conducted under the same conditions with the addition of NH4Cl and CTAB surfactants. The CTAB coating on magnetite varied in concentration that was 0.010, 0.050, 0.10, 0.25 and 0.50 M. Material characterization was carried out using FTIR, XRD, SEM-EDX, and VSM. Material was adsorption test on As(V) solution was studied with variation of adsorbent, pH, kinetics, and adsorption isotherms. As(V) concentrations in the adsorption test weight were analyzed using a UV-Vis spectrophotometer. The results showed that the modification of magnetite and CTAB was successfully carried out through the coprecipitation method. The preliminary adsorption test shows that MC4 (CTAB 0,25 M) has the optimum adsorption ability for As(V) that is equal to 87.50%. Adsorption of 10 mg L-1 As(V) by 10.00 mg adsorbent showed optimum condition at pH 6 and followed a pseudo second-order kinetics model with a value of k = 8452 g mol-1 minute-1. The adsorption process followed the Langmuir isotherm in wich the adsorption occur on a single homogeneous surface with a maximum adsorption capacity of 16.39 mg g-1 and an adsorption energy of 28.69 kJ mol-1. These results indicate that CTAB modified magnetite can be used as an efficient adsorbent for As(V) adsorption.

Kata Kunci : Adsorpsi, As(V), CTAB, magnetit.