Adsorpsi Cd(II) dengan Silika Gel Terimobilisasi Ditizon Berbahan Dasar Pasir Pantai Parangkusumo

Nurul Lailatil Mubarokah, Prof. Drs. Mudasir, M.Eng., Ph.D; Prof. Suherman, S.Si., M.Sc., Ph.D

2026 | Skripsi | KIMIA

Penelitian mengenai adsorpsi Cd(II) dengan silika gel terimobilisasi ditizon hasil ekstraksi pasir Pantai Parangkusumo telah berhasil dilakukan. Penelitian ini memiliki tujuan untuk melakukan proses sintesis silika gel dari pasir pantai dan melakukan imobilisasi ditizon pada silika gel, menentukan kondisi optimum setiap parameter pada proses adsorpsi, serta mempelajari kinetika dan isoterm adsorpsi pada ion Cd(II). Parameter yang dipelajari pada adsorpsi ion Cd(II) meliputi pengaruh pH, massa adsorben, waktu kontak, dan konsentrasi awal terhadap kemampuan adsorpsi ion Cd(II). 

Penelitian diawali dengan melakukan aktivasi terhadap pasir pantai dengan menggunakan HCl yang kemudian dilebur dengan NaOH dan polikondensasi dengan HCl untuk proses sintesis menjadi silika gel. Proses imobilisasi dilakukan pada media basa NaOH. Pasir pantai baik sebelum dan sesudah proses aktivasi, serta silika gel baik sebelum dan sesudah proses imobilisasi dikarakterisasi dengan instrumen XRF, XRD, FTIR, dan SEM. Adsorpsi ion Cd(II) dilakukan dengan  memvariasikan pH, massa adsorben, waktu kontak, dan konsentrasi awal larutan. Analisis ion Cd(II) sebelum dan setelah adsorpsi dilakukan dengan AAS. 

Hasil penelitian menunjukkan silika gel telah berhasil disintesis dan proses imobilisasi ditizon pada silika gel telah berhasil dilakukan. Hal ini secara visual terkonfirmasi dengan didapatkan padatan bewarna putih dan merah kecoklatan. Kondisi optimum adsorpsi ion Cd(II) baik untuk adsorben silika gel maupun silika gel terimobilisasi ditizon adalah pH 6, massa adsorben 15 mg, dan waktu kontak 30 menit. Kondisi optimum untuk konsentrasi awal silika gel dan silika gel terimobilisasi ditizon adalah 60 ppm dan 80 ppm. Kinetika adsorpsi ion Cd(II) pada silika gel dan silika gel terimobilisasi ditizon mengikuti model kinetika orde kedua semu dengan nilai konstanta laju berturut-turut 0,07 dan 0,28 g mg-1. Adsorpsi ion logam Cd(II) pada kedua adsorben mengikuti model isoterm adsorpsi Langmuir dengan kapasitas adsorpsi untuk silika gel sebesar 20,04 mg g-1 dan silika gel terimobilisasi ditizon 33,33 mg g-1.

Research on the adsorption of Cd(II) using dithizone-immobilized silica gel extracted from Parangkusumo beach sand has been successfully conducted. This study aims to synthesize silica gel from beach sand and immobilize dithizone onto the silica gel, determine the optimum conditions for each parameter in the  adsorption process, and study the adsorption kinetics and isotherms of Cd(II) ions. The parameters investigated in the adsorption of Cd(II) ions include the effects of pH, adsorbent mass, contact time, and initial concentration on the adsorption capacity of Cd(II) ions.

The research began with the activation of beach sand using HCl, followed by fusion with NaOH and polycondensation with HCl to synthesize the silica gel. The immobilization process was carried out in an alkaline NaOH medium. The beach sand, both before and after the activation process, as well as the silica gel, before and after the immobilization process, were characterized using XRF, XRD, FTIR, and SEM instruments. The adsorption of Cd(II) ions was performed by  varying the pH, adsorbent mass, contact time, and initial concentration of the solution. The analysis of Cd(II) ions before and after adsorption was conducted  using AAS.

The results showed that silica gel was successfully synthesized, and the immobilization of dithizone onto the silica gel was successfully performed. This was visually confirmed by the formation of white and brownish-red solids. The optimum conditions for the adsorption of Cd(II) ions by both silica gel and  dithizone-immobilized silica gel adsorbents were pH 6, an adsorbent mass of 15 mg, and a contact time of 30 minutes. The optimum initial concentrations for silica gel and dithizone-immobilized silica gel were 60 ppm and 80 ppm, respectively. The adsorption kinetics of Cd(II) ions on silica gel and dithizone-immobilized silica gel followed a pseudo-second-order kinetic model with rate constant values of 0.0685 and 0.2769 g mg-1, respectively. The adsorption of Cd(II) metal ions on both adsorbents followed the Langmuir adsorption isotherm model, with an adsorption capacity of 20.04 mg g-1 for silica gel and 33.33 mg g-1 for the dithizone immobilized silica gel.

Kata Kunci : adsorpsi, Cd(II), ditizon, pasir, silika gel