Modifikasi kaolin alam menggunakan cetyltrimethylammonium bromide dan pemanfaatannya sebagai carrier material untuk asam giberelin

SUNARDI, Dr. Yateman Arryanto

2009 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Kajian preparasi, modifikasi dan uji adsorpsi kaolin alam asal Tatakan, Tapin, Kalimantan Selatan terhadap asam giberelin telah dilakukan. Preparasi kaolin dilakukan dengan proses purifikasi menggunakan metode sedimentasi. Modifikasi kaolin dilakukan dengan proses aktivasi asam menggunakan HCl 6 M dan rekayasa permukaan menggunakan surfaktan kationik cetyltrimethylammonium bromide (C16TMABr). Parameter adsorpsi yang dipelajari dalam penelitian ini meliputi pengaruh pH dan waktu kontak serta kapasitas adsorpsi dari sampel kaolin terhadap asam giberelin. Karakterisasi kaolin dilakukan menggunakan spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared), XRD (X-ray diffraction), SEM (Scanning Electron Microscopy), analisis harga KTK (Kapasitas Tukar Kation) dan TGA/DTA (Thermo Gravimetric Analysis/Differential Thermal Analysis). Kapasitas adsorpsi kaolin ditentukan dengan menggunakan model isoterm adsorpsi Langmuir. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses purifikasi menggunakan metode sedimentasi mampu mengurangi jumlah mineral pengotor (kuarsa) dan meningkatkan komposisi kaolinit dari 53,36% menjadi 73,03% serta meningkatkan harga KTK dari 7,93 mek/100 g menjadi 10,47 mek/100 g. Hasil modifikasi dengan proses refluks menggunakan asam HCl 6 M selama 3 jam pada temperatur 90 oC menunjukkan komposisi mineral kaolin yang semakin homogen tanpa adanya kerusakan struktur dari kaolinit. Rekayasa permukaan kaolin menggunakan surfaktan kationik C16TMABr menunjukkan peningkatan kandungan surfaktan teremban pada kaolin seiring dengan peningkatan jumlah surfaktan yang dipergunakan. Hasil analisis menggunakan TGA mengindikasikan bahwa kaolin termodifikasi surfaktan dengan jumlah surfaktan sebesar dua kali harga KTK menunjukkan terbentuknya bilayer pada permukaan kaolin. Uji adsorpsi kaolin terhadap asam giberelin menunjukkan bahwa proses adsorpsi mencapai optimum pada pH sekitar 7 dengan waktu kesetimbangan tercapai dalam 4 jam. Hasil perhitungan menggunakan model isoterm adsorpsi Langmuir menunjukkan bahwa peningkatan kapasitas adsorpsi tertinggi terjadi pada kaolin termodifikasi surfaktan dengan rasio surfaktan/KTK sebesar dua kali dengan nilai kapasitas adsorpsi sebesar 28,41 mg/g.

Preparation, modification and adsorption study of natural kaolin from Tatakan, Tapin, South Kalimantan have been conducted. The kaolin preparation was done by purification with sedimentation method. The kaolin modification was done by acid activation with 6 M HCl solutions and surface engineering using cationic surfactant cetyltrimethylammonium bromide (C16TMABr). Adsorption parameters studied included the effect of pH, contact time, and concentration of gibberellic acid onto kaolin samples. The characterizations of kaolin were carried out by FTIR (Fourier Transform Infrared), XRD (X-ray diffraction), SEM (Scanning Electron Microscopy), CEC (Cation Exchange Capacity) analysis and TGA/DTA (Thermo Gravimetric Analysis/Differential Thermal Analysis). The adsorption capacity of kaolin was determined by Langmuir adsorption isotherm model. The result showed that purification process with sedimentation method decreased the quartz minerals as impurities and increased the kaolinite composition from 53.36% to 73. 03% and the CEC value from 7.93 meq/100 g to 10.47 meq/100 g. The modification of prepared kaolin by refluxing with 6 M HCl solutions at 90 oC for 3 hours resulted more homogeneous composition of kaolin without any destruction of kaolin structure. Surface modification using cationic surfactant showed that increasing surfactant content onto kaolin was proportional to the amount of surfactant loaded. The data from thermal analysis (TGA/DTA) showed that the surfactant modified kaolin with surfactant/CEC ratio of 2.0 indicated the formation of bilayer surfactant structure. Adsorption of gibberellic acid onto kaolin without surface modification showed that optimal adsorption was obtained at pH ï‚»7 and reached the equilibrium within 4 hours. The calculations result by Langmuir adsorption isotherm model showed that the highest increasing adsorption capacity occurred on surfactant modified kaolin with surfactant/CEC ratio of 2.0, with the adsorption capacity was 28.41 mg/g.

Kata Kunci : Kaolin alam,Surfaktan kationik,Asam giberelin, natural kaolin, cationic surfactant, gibberellic acid