ISOLASI SILIKON (Si) DARI ABU TERBANG (FLY ASH) BATU BARA DENGAN METODE METALOTERMAL

Abstract

Fly ash merupakan sisa pembakaran batu bara. Fly ashtergolong limbah berbahaya sehingga perlu dilakukan 3R (Reduce, Reuse, Recyle). Pengurangan limbah fly ash dapat dilakukan salah satunya dengan mengekstrak fly ash untuk memperoleh silika, dimana fly ash mengandung ± 30% silika. Pengolahan limbah dapat dilakukan dengan mengisolasi silika. Silika merupakan sumber utama silikon. Silikon dapat diperoleh dengan mereduksi silika menggunakan metode metalotermal. Silikon yang diperoleh dari limbah fly ash dapat dimanfaatkan salah satunya sebagai bahan dasar pembuatan komponen elektronik. Penelitian ini dilakukan untuk mengisolasi silikon dari limbah fly ash menggunakan metode metalotermal sederhana. Isolasi silikon diawali dengan proses ekstraksi fly ash. Ekstraksi fly ash dilakukan dengan metode ekstraksi padat-cair, menggunakan pelarut basa alkali yakni natrium hidroksida (NaOH) 3M selama 120 menit. Silika yang dapat terekstrak dari limbah fly ash sebanyak 5,73%. Kadar silika hasil ekstraksi fly ash dianalisis menggunakan metode gravimetri penguapan, kadar silika sebesar 28,77%. Proses reduksi silika dilakukan dengan metode metalotermal sederhana. Silika direduksi oleh magnesium (Mg) sebagai pengoksidasi. Silika p.a direduksi dengan variasi suhu 650℃, 750℃, dan 850℃ untuk memperoleh suhu optimum. Hasil reduksi berupa padatan berwarna putih dan coklat. Hasil reduksi dicuci menggunakan asam klorida HCl 1M dan air (H2O) untuk menghilangkan magnesium oksida (MgO) dan sisa magnesium (Mg). Hasil reduksi setelah dicuci merupakan silikon kasar sehingga perlu dianalisis untuk menentukan suhu optimum. Silikon kasar dianalisis massa jenis untuk menentukan kemurnian silikon kasar dalam campuran hasil reduksi. Silikon kasar dianalisis AAS untuk menentukan kadar dari silikon dan dianalisis FTIR untuk mengetahui adanya sisa silika dari proses reduksi metalotermal sederhana. Hasil analisis menyimpulkan bahwa pada suhu 650℃ merupakan suhu optimum untuk memperoleh silikon dengan jumlah maksimal. Hasil analisis massa jenis silikon kasar pada suhu 650℃ adalah 2,377g.cm-3dengan persentasesilikon (Si) sebesar 72,88% dan ikatan Si-O-Si mengalami kerusakan ditandai dengan penumpukan puncak. Suhu optimum digunakan untuk mereduksi silika hasil ekstraksi fly ash. Hasil analisi diperoleh massa jenis silikon kasar sebesar 1.811 g.cm-3 dengan kadar silikon sebesar 67,91% dan tidak terdapat ikatan Si-O-Si pada hasil pengukuran FTIR. Hasil penelitian menyimpulkan bahwa metode metalotermal sederhana dapat digunakan untuk memperoleh silikon dari limbah fly ash.