SINTESIS DAN KARAKTERISASI ZEOLIT DARI ABU LAYANG BATUBARA SEBAGAI ADSORBEN METILEN BIRU

ANGGI SOLEHAH, Dr. Eko Sugiharto, DEA.

2015 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan sintesis zeolit dari abu layang PLTU Cirebon dengan menggunakan metode peleburan NaOH yang dilanjutkan dengan proses hidrotermal. Zat aditif seperti NaCl, NaF, sodium dodecyl sulphate (SDS) dan Na2CO3 ditambahkan ke pelarut air pada proses hidrotermal. Proses peleburan dilakukan pada temperatur 550 °C selama 1 jam dan proses hidrotermal dilakukan pada suhu 100 °C selama 24 jam. Abu layang dan zeolit hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan metode spektrofotometer inframerah (FTIR), difraksi sinar-X (XRD), SEM-EDS dan adsorpsi gas nitrogen. Zeolit hasil sintesis digunakan sebagai adsorben zat pewarna metilen biru dan ditentukan model kinetika dan isoterm adsorpsinya. Hasil XRD menunjukkan terjadinya perubahan kristalinitas dari abu layang menjadi zeolit dan dihasilkan pola difraksi yang menyerupai pola difraksi zeolit hidroksisodalit dan Na-P1 berdasarkan JCPDS no 31-1271 dan no 30-0219. Pada spektra FTIR ditunjukkan adanya gugus TO4 (T= Si atau Al) pada abu layang dan zeolit. Hasil analisis dengan SEM-EDS menunjukkan adanya perubahan morfologi dari abu layang menjadi zeolit. Luas permukaan pori zeolit hasil sintesis sebesar 79,54 m2/g dengan jejari pori 1,97 nm dan volume pori sebesar 0,18 cc/g. Kinetika adsorpsi metilen biru oleh zeolit mengikuti model kinetika pseudo orde 2. Isoterm adsorpsi metilen biru oleh zeolit mengikuti model isoterm Langmuir dengan konstanta laju adsorpsi 0,75 g/mg menit dan kapasitas adsorpsi sebasar 102,04 mg/g. Kata kunci: abu layang, zeolit, adsorpsi, metilen biru

Synthesis and characterization of zeolite from coal fly ash as methylene blue adsorbent were conducted. The zeolite was synthesized from fly ash of PLTU Cirebon with alkaline fusion, followed by hydrothermal process. Additive agents of NaCl, NaF, sodium dodecyl sulphate (SDS) and Na2CO3 were added to water solvent in hydrothermal process. Alkaline fusion was done at temperature of 550 °C for 1 h and hydrothermal process at 100 °C for 24 h. Fly ash and zeolite were characterized by FTIR, XRD, SEM-EDS and N2 gas adsorption-desorption isotherm. The adsorption of methylene blue onto the synthesized zeolite was determined by kinetic model and adsorption isotherm. The result showed that zeolite with different crytallinity was obtained via hydrothermal treatment and was confirm to be hidroxysodalite and Na-P1 zeolite cited from JCPDS no 31-1271 and 30-0219. The FTIR spectra showed that TO4 groups (T= Al or Si) are available in fly ash and zeolites. The SEM-EDS revealing a change in morphology of the original surface of the fly ash particles. Surface area, pore radius, total pore volume of synthesized zeolite were 79.54 m2/g, 1,97 nm and 0.19 cc/g, respectively. Adsoption kinetic of methylene blue by the zeolite followed the pseudo second order model with the adsorption rate constant of 0.75 g/mg s. The adsorption of methylene blue by zeolite followed Langmuir isotherm with adsorption capacity of 102.04 mg/g of adsorbent. Keywords: Fly ash, zeolite, adsorption, methylene blue

Kata Kunci : abu layang, zeolit, adsorpsi, metilen biru; Fly ash, zeolite, adsorption, methylene blue