Kajian adsorpsi multilogam (Ag(I), Ni(II), Cu(II), Pb(II) dan Cr(III) pada Hibrida Amino-Silika dari abu sekam padi

LIMATAHU, Nur Asbirayani, Dr. Nuryono, MS

2007 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Dalam penelitian ini telah dipelajari karakteristik adsorpsi multilogam (Ag(I), Ni(II), Cu(II), Pb(II) dan Cr(III)) pada hibrida amino-silika dari abu sekam padi. Sintesis hibrida amino-silika (HAS) dilakukan dengan menambahkan larutan HCl 3 M ke dalam campuran larutan natrium silikat dan senyawa (3-aminopropil)- trimetoksisilan. Natrium silikat diperoleh dari peleburan abu sekam padi dengan NaOH 4 M pada 500 oC selama 30 menit. Adsorben yang dihasilkan dikarakterisasi dengan difraktometer sinar-X (XRD) dan spektrofotometer inframerah (FTIR). Kajian adsorpsi HAS terhadap multilogam dilakukan dengan teknik batch (sistem statik) dan teknik kolom SPE. Ion logam yang teradsorpsi secara kuantitatif dihitung dari selisih ion logam sebelum dan sesudah adsorpsi yang dianalisis menggunakan metode AAS. Data adsorpsi digunakan untuk dasar dalam menentukan parameter adsorpsi yaitu kapasitas dan energi adsorpsi. Mekanisme adsorpsi dievaluasi dari elusi ion logam dalam kolom SPE dengan tiga eluen (HCl 2 M, H2O dan Na2EDTA 0,1 M) secara berurutan. Berdasarkan karakterisasi dengan XRD diperoleh bahwa HAS berstruktur amorf. Data spektra FTIR menunjukkan bahwa HAS telah berhasil disintesis dengan munculnya serapan inframerah dari gugus fungsi Si-OH (silanol), Si-O-Si (siloksan) dan –NH2 (amino). Kapasitas adsorpsi multilogam pada HAS lebih tinggi daripada silika gel untuk Ag(I), Cr(III) dan Ni(II) dan lebih rendah untuk Cu(II) dan Pb(II). Energi adsorpsi ion logam secara umum relatif rendah untuk Ag(I), Pb(II), Cu(II), Cr(III) dan Ni(II) yang secara berurutan yaitu 32,59; 24,64 23,45, 18,20 dan 17,86 kJ/mol, yang mengidikasikan bahwa interaksi antara HAS dengan ion logam terjadi melalui fisisorpsi untuk Cr(III) dan Ni(II), dan kemisorpsi untuk Ag(I), Pb(II) dan Cu(II). Mekanisme adsorpsi ion logam secara keseluruhan baik untuk larutan monologam dan multilogan pada HAS cenderung didominasi oleh mekanisme pembentukan ikatan hidrogen.

In this research, adsorption characteristic of multimetals (Ag(I), Ni(II), Cu(II), Pb(II) and Cr(III)) on amino-silica hybrid prom rice hull ash has been investigated. Synthesis amino-silica hybrid (ASH) was carried out by adding HCl 3 M to the mixture of sodium silicate solution and (3-aminopropyl)-trimethoxysilane. Sodium silicate was obtained from destruction of rice hull ash with NaOH 4 M at 500 oC for 30 minutes. The produced adsorbent was characterized by X-ray diffraction (XRD) and infrared spectrophotometer (FTIR). Study on ASH adsorption for multimetals was carried out batch (static) and column techniques. The adsorbed metal ions were in both quantitatively calculated as difference of ion metal content in solution before and after adsorption analyzed by AAS method. Data of adsorption was used to determine parameters of adsorption (capacity and energy adsorption). Adsorption mechanism was evaluated from elution of metal ions in columns with three eluents (HCl 2 M, H2O and Na2EDTA 0,1 M) sequentially. Adsorbent, based on characterization by XRD, showed amorphous structure of ASH. The FTIR spectra showed that ASH has been success of synthesized which was indicated by appearing the absorbance of functional groups Si-OH (silanol), Si- O-Si (siloksan), -NH2 (amino) and –CH2- (methylene). The adsorption capacity of multimetals on ASH is higher the than that on silica gel, for Ag(I), but Cr(III) and Ni(II) were lower than Cu(II) and Pb(II). Adsorption energies of metal ions in general were for Ag(I), Pb(II), Cu(II), Cr(III) and Ni(II) respectively: 32,59; 24,64 23,45, 18,20 and 17,86 kJ/mol, indicated that interaction between ASH with metal ions involved physisorption for Cr(III) and Ni(II), and chemiesorption for Ag(I), Pb(II) and Cu(II). Adsorption mechanism of metal ions for both to multimetal and monometal on ASH was dominated by hydrogen bonding.

Kata Kunci : Adsorpsi Ion Logam,HAS,Abu Sekam Padi