Analisis Kinetika Adsorpsi dan Isoterm Nanomaterial Silika Mesopori Sebagai Pembawa Radiofarmaka Yodium-131

Rizki Rizal Wicaksono, Dr.-Ing. Ir. Sihana; Maria Christina P., S.ST., M.Eng.

2024 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Kanker Radio Iodine (RAI)-Refraktori pada tiroid diakibatkan oleh penggunaan obat RAI secara berulang. Kondisi ini didasari oleh ketidakmampuan obat RAI dalam menargetkan sel kanker. Untuk mencegah hal tersebut maka diperlukan pembawa radiofarmaka yang dapat meningkatkan keefektivitasan theranostic RAI. Salah satu kandidat yang berpotensi adalah Nanomaterial Silika Mesopori berjenis SBA-16. 

Uji adsorpsi SBA-16 terhadap Yodium-131 dilakukan menggunakan simulasi Yodium-127 melalui metode kinetika adsorpsi dan isoterm. Nilai uji adsorpsi maksimum diperoleh berdasarkan variasi waktu kontak, suhu, pH, massa adsorben dan volume adsorbat. Analisis kinetika adsorpsi diperoleh dengan membandingkan dua model, yaitu Pseudo-First Order (PFO) dan Pseudo-Second Order (PSO). Sedangkan, analisis isoterm diperoleh dengan membandingkan dua model Freundlich dan Langmuir, serta melakukan uji parameter termodinamika.

Hasil percobaan menunjukkan adsorpsi maksimum terjadi pada variasi waktu kontak 120 menit, suhu 30° C, pH 6. Sedangkan, untuk variasi adsorben dan adsorbat masih bertambah pada 5g/L dan 4mL. Hasil analisis kinetika adsorpsi dan isoterm menunjukkan model PSO dan model Langmuir sebagai model yang paling mendefinisikan proses. Sedangkan, dari parameter termodinamika, didapatkan ?G^0 bernilai negatif pada suhu 300 K - 323 K yang menandakan proses berjalan spontan; ?H^0 bernilai 125,38 kJ/mol menandakan proses terjadi secara endotermis; dan, ?S^0 bernilai 420,01 J/mol K menandakan banyaknya interaksi yang terjadi.

Radioiodine (RAI)-Refractory Cancer in the thyroid arises from the repeated use of RAI. This condition happens because of the RAI's inability to target cancer cells. To prevent this, a radiopharmaceutical carrier that enhances the effectiveness of theranostic RAI is needed. One promising candidate for this purpose is the Mesoporous Silica Nanoparticles of the SBA-16 type.

The adsorption test of SBA-16 against Iodine-131 involved simulating Iodine-127 with analysis using adsorption kinetics and isotherm methods. The value of maximum adsorption is obtained based on the variation of contact time, temperature, pH, adsorbent mass, and adsorbate volume. Kinetic adsorption analysis entails the comparison of two models, namely the Pseudo-First Order (PFO) and Pseudo-Second Order (PSO) models. Meanwhile, isotherm analysis is obtained by comparing two models, Freundlich and Langmuir, and conducting thermodynamic parameter testing.

The result shows that maximum adsorption happens at variation of contact time 120 minutes, temperature 30, pH 6. While the variation for adsorbent and adsorbate remains increased at 5g/L and 4 mL, respectively. The Kinetics adsorption and isotherm analysis reveals that the primary adsorption models are the PSO and Langmuir models. In terms of thermodynamic parameters, ?G^0 is negative at temperatures of 300 K - 323 K, indicating a spontaneous process; ?H^0 is 125.38 kJ/mol, indicating an endothermic process; and ?S^0 is 420,01 J/mol K, indicating many interactions happen.

Kata Kunci : Nanomaterial Silika Mesopori, SBA-16, Isotop Yodium, Pembawa Radiofarmaka, Adsorpsi