SINTESIS Fe-MCM-41 DENGAN METODE SONOKIMIA SEBAGAI ADSORBEN ION LOGAM Co(II) DAN Ni(II) DALAM MEDIUM AIR

M. MAHFUDZ FAUZI S., Dr. Suyanto, M.Si

2014 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan kajian tentang pengaruh waktu sonikasi terhadap kristalinitas MCM-41 serta Fe-MCM-41 dan aplikasinya sebagai adsorben ion logam Co(II) dan Ni(II) dalam medium air. MCM-41 dan Fe-MCM-41 disintesis dengan bahan dasar natrium silikat sebagai sumber silika, setiltrimetilamonium bromida sebagai surfaktan, dan besi(III) nitrat nonahidrat sebagai sumber besi. Setelah semua reagen sintesis tercampur secara homogen, campuran selanjutnya disonikasi selama 60 menit, 90 menit, 120 menit, dan 150 menit. Padatan yang diperoleh disaring kemudian dikeringkan pada 110 ºC selama 6 jam dan dikalsinasi pada 550 ºC selama 6 jam. MCM-41 dan Fe-MCM-41 hasil sintesis selanjutnya dikarakterisasi menggunakan XRD, spektroskopi FTIR, SAA, serta TEM. Fe-MCM-41 hasil sintesis kemudian digunakan untuk mengadsorpsi ion logam Co(II) dan Ni(II). Banyaknya ion logam Co(II) dan Ni(II) yang teradsorp pada Fe-MCM-41 dianalisis dengan AAS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum MCM-41 diperoleh dengan sonikasi selama 90 menit. Kesetimbangan adsorpsi ion logam Co(II) dan Ni(II) pada Fe-MCM-41 masing-masing tercapai pada waktu 30 menit dan 15 menit. Kapasitas adsorpsi Fe-MCM-41 terhadap ion logam Co(II) dan Ni(II) masing-masing sebesar 62,89 mg/g dan 42,28 mg/g. Energi adsorpsi Fe-MCM-41 terhadap ion logam Co(II) sebesar 14,28 kJ/mol dan terhadap ion logam Ni(II) sebesar 14,29 kJ/mol. Adsorpsi yang dilakukan pada sistem biner kedua ion logam menunjukkan bahwa Fe-MCM-41 tidak cukup selektif untuk memisahkan ion logam Co(II) dan Ni(II) dari campurannya.

application as adsorbents of Co(II) and Ni(II) metal ions in aqueous solution have been studied. MCM-41 and Fe-MCM-41 were synthesized with sodium silicate as silica source, cethyltrimethylammonium bromide as surfactant, and iron(III) nitrate nonahydrate as iron source. After all reagents in the synthesis were mixed homogeneously, the mixtures were sonicated at room temperature for 60 minutes, 90 minutes, 120 minutes and 150 minutes. Then the solid materials were filtered, dried at 110 ºC for 6 hours, and calcined at 550 ºC for 6 hours. MCM-41 and Fe-MCM-41 were characterized by using XRD, FTIR, TEM, and SAA. Fe-MCM-41 was used for adsorption of Co(II) and Ni(II) metal ions. The amount of Co(II) and Ni(II) metal ions adsorbed on Fe-MCM-41 was analyzed by using AAS. The results showed that the optimum product of MCM-41 was obtained during sonication for 90 minutes. Equilibrium time for adsorption of Co(II) and Ni(II) metal ions on Fe-MCM-41 was achieved in 30 minutes and 15 minutes, respectively. The adsorption capacity of Fe-MCM-41 for Co(II) metal ion was 62.89 mg/g and for Ni(II) metal ion was 42.28 mg/g. The adsorption energy of Fe-MCM-41 for Co(II) metal ion was 14.28 kJ/mol and for Ni(II) metal ion was 14.29 kJ/mol. Adsorption of Fe-MCM-41 for binary system of Co(II) and Ni(II) metal ions showed low selectivity.

Kata Kunci : MCM-41, Fe-MCM-41, sonikasi, adsorpsi, ion logam Co(II), ion logam Ni(II)