Pemisahan Silikon Dioksida (SiO2) Dari Sekam Padi Varietas Gamagora 7 Melalui Pelinndian Asam HCl Untuk Aplikasi Vitrifikasi Limbah Nuklir Tingkat Tinggi

Muhammad Rizki Darmawan, Ir. Nunung Prabaningrum, M.T., Ph.D, IPU.;Ir. Raden Sumarbagiono, M.T.

2025 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Aplikasi teknologi nuklir di bidang kesehatan (penggunaan ??Co dalam radioterapi) dan pengoperasian reaktor riset di Indonesia menghasilkan limbah radioaktif tingkat tinggi (High Level Radioactive Waste/HLW). Imobilisasi HLW secara vitrifikasi memerlukan matriks gelas borosilikat yang antara lain tersusun dari silika (SiO?). Sekam padi, sebagai limbah pertanian dengan kandungan SiO? tinggi, dapat dimanfaatkan untuk proses vitrifikasi. Penelitian ini menganalisis pengaruh variabel proses pelindian asam terhadap kandungan SiO? yang diperoleh.

Sekam padi diperoleh dari PIAT UGM (varietas Gamagora 7). Pelindian asam menggunakan asam klorida (HCl) dengan variasi konsentrasi 1–3 M pada suhu 80–100 °C selama 1–3 jam. Produk hasil pelindian kemudian dilarutkan menggunakan NaOH, dititrasi dengan HCl, dan di?aging untuk memperoleh serbuk SiO?. Kandungan SiO? dianalisis menggunakan X-ray Fluorescence (XRF). Penentuan kondisi pelindian optimum untuk memperoleh kandungan SiO? tertinggi dilakukan menggunakan Box–Behnken Design dalam kerangka Response Surface Methodology.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi HCl hingga 3 M, dengan waktu reaksi 1 jam pada suhu 95 °C, menghasilkan kandungan silika yang lebih tinggi. Kondisi pelindian HCl optimum diperoleh pada konsentrasi 2,971 M, suhu 98,359 °C, selama 1,002 jam. Kandungan SiO? tertinggi yang dicapai pada kondisi tersebut adalah (90,430 ± 1,015) wt.%.

The application of nuclear technology in healthcare (use of ??Co in radiotherapy) and the operation of research reactors in Indonesia generate high-level radioactive waste (HLW). Vitrification of HLW requires a borosilicate glass matrix that includes silica (SiO?). Rice husk, an agricultural by-product rich in SiO?, can be utilized for this vitrification process. This study examines how acid-leaching process variables affect the recovered SiO? content. Rice husk was sourced from PIAT UGM (Gamagora 7 variety). Acid leaching employed hydrochloric acid (HCl) at concentrations of 1–3 M, temperatures of 80–100 °C, and durations of 1–3 h. The leached product was subsequently dissolved with NaOH, titrated with HCl, and aged to obtain SiO? powder. The SiO? content was determined using X-ray fluorescence (XRF). Optimal leaching conditions for maximizing SiO? content were identified using a Box–Behnken Design within a response surface methodology framework.

The results indicate that increasing HCl concentration to 3 M with a reaction time of 1 h at 95 °C yields a higher silica content. The optimal HCl-leaching conditions were 2.971 M at 98.359 °C for 1.002 h, under which the highest SiO? content achieved was (90.430 ± 1.015) wt.%.

Kata Kunci : HCl, Pelindian, Sekam Padi, SiO2