Adsorpsi ion logam Cd(II), Ni(II), dan Mg(II) pada 3-Merkapto-1,2,4-Triazol yang diimobilisasikan pada silika gel

FAHMIATI, Dr. Nuryono, MS

2004 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan penelitian imobilisasi 3-merkapto-1,2,4-triazol (TRZ−SH) pada silika gel menggunakan γ-glisidoksipropiltrimetoksisilan (GPS) sebagai agen penghubung. Bahan yang diperoleh kemudian diaplikasikan sebagai adsorben ion logam Cd(II), Ni(II), dan Mg(II) dalam medium air. Penelitian meliputi studi efisiensi pengikatan GPS, (termasuk imobilisasi TRZ−SH) pada silika gel, karakterisasi spektroskopi inframerah untuk reaksi gugus fungsional, dan sifat-sifat adsorpsi dari adsorben. Selanjutnya sifat-sifat adsorpsi yang dipelajari mencakup beberapa parameter adsorpsi yaitu laju adsorpsi, tetapan kesetimbangan adsorpsi, energi adsorpsi serta kapasitas adsorpsi. Pengaruh pH terhadap selektivitas adsorpsi ion logam juga dievaluasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengikatan TRZ−SH pada agen penghubung terjadi melalui pembukaan cincin epoksi dari agen penghubung ditandai dengan hilangnya spektra inframerah pada bilangan gelombang 900 cm-1 yang merupakan karakteristik untuk gugus epoksi. Dua cara perhitungan yang berbeda yang diaplikasikan pada data percobaan menunjukkan pola yang sama untuk tetapan laju adsorpsi ion logam dengan urutan Cd(II) > Mg(II) > Ni(II). Pola ini sesuai dengan asumsi bahwa ion logam dalam larutan terdapat sebagai kation terhidrat dan bukan sebagai ion bebas. Aplikasi isoterm adsorpsi Langmuir menunjukkan bahwa tetapan kesetimbangan adsorpsi (K) untuk ion logam Cd(II), Ni(II), dan Mg(II) berturut-turut adalah 9,28 x 102 L/mol, 14,56 x 102 L/mol, dan 1,79 x 102 L/mol. Faktor selektivitas untuk adsorpsi Cd(II)−Mg(II) menunjukkan ketergantungan pH dengan nilai αCd/Mg 0,7 − 2,02 pada kisaran pH 3 − 8.

Immobilization of 3-mercapto-1,2,4-triazole (TRZ−SH) on silica gel utilizing γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPS) as a bridging agent has been investigated. The resulting material was then applied as adsorbent for Cd(II), Ni(II), and Mg(II) metal ions in aqueous medium. The investigation includes studies on the efficiency of GPS binding, (also TRZ−SH immobilization) on the silica gel, infrared spectroscopic characterization for the functional group reaction, and the adsorption properties of the adsorbent. Moreover, the adsorption properties studied covered several adsorption parameters including the rate of adsorption, the equilibrium constant, the energy adsorption, and the adsorption capacity. In addition, the effect of pH on the adsorption selectivity of metal ions was also evaluated. Results showed that binding of the TRZ−SH on bridging agent involves opening of epoxy ring of the bridging agent as indicated by dissapearing of infrared peak at 900 cm-1 which is characteristic for the epoxy. Two different calculation techniques applied to the experimental data result in similar trend for the rate constant of metal adsorption in the order of Cd(II) > Mg(II) > Ni(II). The trend is consistent with an assumption that the metal ions in the solution exist as hydrated cation rather than free cation. The application of Langmuir models for isoterm adsorption showed that the adsorption equilibrium constant (K) for Cd(II), Ni(II), and Mg(II) metal ions were 9.28 x 102 L/mol, 14.56 x 102 L/mol, and 1.79 x 102 L/mol respectively. The selectivity factor for Cd(II)−Mg(II) adsorption were pH dependent giving αCd/Mg values of 0.7 − 2.02 in a pH range of 3 − 8.

Kata Kunci : Adsorps Ion Logam Cd(II), Ni(II), Mg(II),Silika Gel