Sintesis Silika Gel Dari Abu Dasar Batubara-Pasir Silika Serta Aplikasinya Sebagai Adsorben Metilen Biru
Sevira Praneswara, Prof. Dr.rer.nat. Nurul Hidayat Aprilita, S.Si., M.Si. ; Prof. Drs. Roto, M.Eng., Ph.D.
2023 | Skripsi | KIMIA
Telah dilakukan penelitian mengenai sintesis silika gel dari abu dasar batubara-pasir silika serta aplikasinya sebagai adsorben metilen biru. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan silika gel dari abu dasar batubara-pasir silika (SGAD) dalam mengadsorpsi metilen biru. Abu dasar batubara-pasir silika diaktivasi menggunakan HCl 6 M, kemudian dilebur menggunakan NaOH 3 M untuk menghasilkan natrium silikat. Larutan natrium silikat diasamkan dengan HCl 3 M sampai terbentuk silika gel. Karakterisasi adsorben dilakukan menggunakan XRF, FT-IR, dan XRD. Kajian parameter adsorpsi meliputi optimasi pH, waktu interaksi, massa adsorben, konsentrasi awal adsorbat. Konsentrasi zat warna dalam larutan dianalisis dengan metode spektrofotometer UV-Vis.
Hasil karakterisasi adsorben menunjukkan bahwa aktivasi abu dasar batubara-pasir silika dengan HCl telah berhasil menghilangkan pengotor pada permukaan tanpa merusak kekristalan struktur abu dasar. Sintesis silika gel dari abu dasar batubara-pasir silika sebagai adsorben telah berhasil dilakukan dengan kandungan Si sebesar 84,44%, amorf, serta situs aktif berupa gugus silanol dan siloksan. Kondisi optimum adsorpsi metilen biru diperoleh pada pH larutan 8, waktu interaksi 60 menit, massa adsorben 0,15 g, dan konsentrasi awal adsorbat 500 ppm. Adsorpsi metilen biru menggunakan adsorben SGAD mengikuti model kinetika orde kedua semu (Ho dan McKay) dengan nilai konstanta laju reaksi sebesar 0,0124 g mg-1 menit-1 dan model isoterm Langmuir dengan kapasitas adsorpsi sebesar 64,94 mg g-1 serta energi adsorpsi sebesar 25,60 kJ mol-1. Aplikasi adsorpsi metilen biru pada limbah buatan dengan konsentrasi awal 300 ppm oleh adsorben SGAD membutuhkan tiga kali tahapan adsorpsi untuk memenuhi baku mutu yaitu sebesar 4,17 ppm dengan persentase adsorpsi 98,68%.
Kata Kunci : abu dasar batubara-pasir silika, adsorpsi, metilen biru, silika gel, coal bottom ash-silica sand, adsorption, methylene blue, silica gel