IMMOBILISASI DITHIZON SECARA FISIKA PADA ZEOLIT ALAM DAN APLIKASINYA TERHADAP ADSORPSI LOGAM Ag(I) DAN Zn(II)

La Rintinga, S.Pd., Prof. Dr. Mudasir, M.Eng.

2011 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui kemampuan zeolit aJam yang teJah d;;mmobilisas; dith;zon daJam mengadsorps; ion Jogam Ag+ dan 2n2+ dan hasilnya dibandingkan dengan kemampuan zeolit alam yang tidak diimmobilisasi dalam mengadsorpsi Jogam tersebut. Kajian dalam penelitian ini meliputi sintesis dan karakterisasi zeolit alam terimmobilisasi dithizon serta kajian adsorpsi desorpsi ion Jogam Ag+dan 2n2+. Sintesis adsorben dHakukan dengan eara meneampur zeolit alam dengan dithizon dalam pelarut toJuen pOOasuhu kamar dan hasilnya dikarakterisasi menggunakan spektrofotometer inframerah dan difraktometer sinar-X. Kajian adsorpsi meliputi optimasi pH, kinetika adsorpsi, adsorpsi isotenn dan identifikasi jenis interaksi. Jumlah ion logam yang teradsorpsi oleh zeolit alam aktif dan zeolit alam terimmobilisasi dithizon ditentukan menggunakan spektrofotometer serapan atom (MS) berdasarkan selisih sebetum dan sesudah adsorpsi larutan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dithizon teJah terimmobilisasi pada permukaan zeolit alam aktif dan immobilisasi tidak merusak kristalinitas zeolit alam. Kondisi optimum adsorpsi baik untuk ion Ag+ maupun 2n2+ teramati pada pH 6. Parameter kinetik adsorpsi dengan pola Langmuir-Hinshelwood untuk ion Ag+ menunjukkan konstanta laju adsorpsi 1,0 x 10-3menirl untuk zeolit alam aktif dan 3,0 x 10-3 menirI untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon. Tetapan kesetimbangan adsorpsi untuk zeolit alam aktif 8104 morIL dan untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon 9630 morl L. Parameter kinetik adsorpsi ion 2n2+ dengan pola Langmuir- Hinshelwood menunjukkan konstanta laju adsorpsi untuk zeolit alam aktif 3,43 x 10-4 menirI dan untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon 3,87 x 10-4 menirI, sedangkan tetapan kesetimbangan adsorpsi untuk zeolit alam aktif 4118 morIL dan untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon 4338 morIL. Parameter isotenn adsorpsi ion Ag+dengan pola Langmuir-Hinshelwood menunjukkan kapasitas adsorpsi 1,029 x 10-4mol/g untuk zeolit alam aktif dan 1,264xl 0-4 mol/g untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon. Tetapan kesetimbangan adsorpsi ion Ag+ untuk zeolit alam aktif 6417,437 morIL dan untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon 8770,510 mor1L. Dari data tersebut diperoleh €mergi adsorpsi untuk zeolit alam aktif 21,720 kJ/mol dan untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon 22,494 kJ/mol. Untuk ion 2n2+ kapasitas adsorpsi zeolit alam aktif 5,189 x 10-5mol/g dan untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon 6,108 x 10-5 mol/g. Tetapan kesetimbangan adsorpsi untuk zeolit alam aktif 9813,137 morIL dan untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon 18230,512 morIL, sedangkan energi adsorpsi untuk zeolit ala~ aktif 22,773 kJ/mol dan untuk zeolit alam terimmobilisasi dithizon 24,307 kJ/mol.'Berdasarkan data di atas terlihat bahwa zeolit alam terimmobilisasi dithizonlebih mampu mengadsorpsilogam Ag+ dan 2n2+dari pada zeolit alam aktif. HasHpercobaan desorpsi menunjukkan bahwa interaksi yang berperan pada adsorpsi ion Ag+dan 2n2+untuk kedua jenis adsorben secara berurutan dari yang paling besar adalah pembentukan kompleks, pertukaran ion hidrogen, pertukaran ion dan pemerangkapan.

The study of the ability of dithizone-immobilized natural zeolite for adsorption of Ag+ and Zn2+ions has been done and the resultswere comparedwith those adsorbedby unmodified active natural zeolite. The research consisted of the study of the adsorption of Ag+ and Zn2+ions. Adsorbent characterization was performed using Infrared Spectrophotometer, X-Ray Diffiaction analysis. The study of the adsorption included pH optimization, adsorption kinetic,isothermadsorptionand interactionspecies.The amount of Ag+ and Zn2+ions adsorbed by two kinds of the adsorbent was determined by Atomic Adsorption Spectrophotometer. The result of adsorbent characterization showed that dithizone was successfully loaded on the surface of active natural zeolite and the immobilization did not significantly damage the cristallinity of zeolite. Adsorption study suggested that the optimum condition of the adsorption of Ag+ and Zn2+ ions was at pH 6. Adsorption kinetics parameter evaluated by Langmuir-Hinshelwood equation for Ag+ ion showed that the adsorption rate constant of natural zeolite active was 1.0 x 10-3minute-I and that of dithizone-immobilized natural zeolite was 3.0 x 10-3 minute-I. In addition, the equilibrium constant of active natural zeolite was 8104 mor1L and that of dithizoneimmobilized natural zeolite was 9630 morIL. Adsorption kinetics parameter evaluated by Langmuir-Hinshelwood equation for Zn2+ ion showed that the adsorption rate constant of natural zeolite active was 3.43 x 10-4 minute-I and that of dithizoneimmobilized natural zeolite was 3.87 x 10-4 minute-I. In addition, the equilibrium constant of active natural zeolite was 4118 morIL and that of dithizone-immobilized natural zeolite was 4338 morIL. Isotherm adsorption parameter determined using Langmuir-Hinshelwood equation for Ag+ ion showed that adsorption capacity of dithizone-immobilized natural zeolite (1.264xlO-4mol/g) was higher then that of active natural zeolite (1.029 x 10-4 mol/g). Adsorption equilibrium constant of dithizoneimmobilized natural zeolite (8770.510 morIL) was higher than that of active natural zeolite (6417.437 morIL). In addition, the activation energy of dithizone-immobilized natural zeolite (22.494 kJ/mol) was found to be higher then that of active natural zeolite (21.720 kJ/mol). Isotherm adsorption parameter determined using Langmuir- Hinshelwood equation for Zn2+ ion showed that adsorption capacity of dithizoneimmobilized natural zeolite (6.108 x 10-5mol/g) was higher then that of active natural zeolite (5.189 x 10-5mol/g). Adsorption equilibrium constant of dithizone-immobilized natural zeolite (18230.512 morlL) was higher than that of active natural zeolite (9813.137 morI~). II! addition, the activation energy of dithizone-immobilized natural zeolite (24.307 kJ/mol) was found to be higher then that of active natural zeolite (22.773 kJ/mol). Types of interactions that contribute to the adsorption of Ag+ and Zn2+ sequentially from the largest amount of complex formation, hydrogen ion exchange, ion exchange, and entrapment.

Kata Kunci : immobilization, dithizone, zeolite, adsorption