Sintesis Zeolit Y Dari Lumpur Lapindo Dengan Variasi Perbandingan Berat NaOH/Lumpur Dan Molar SiO2/Al2O3

Abstract

Lumpur lapindo merupakan suatu limbah yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembentukan zeolit. Zeolit merupakan suatu mineral dengan komponen utama yaitu silika dan alumina. Zeolit yang disintesis pada penelitian ini adalah zeolit Y. Zeolit Y merupakan mineral aluminosilikat yang tinggi kandungan silikanya sehingga dapat dimanfaatkan sebagai katalisator, penukar ion dan adsorben. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pengaruh rasio berat NaOH/lumpur dan rasio molar SiO2/ Al2O3 terhadap karakter zeolit Y yang dihasilkan. Sintesis zeolit Y dilakukan dengan cara metode peleburan yang diikuti dengan proses hidrotermal. Perbandingan berat NaOH/Lumpur yang dimaksudkan pada penelitian ini adalah mevariasikan berat NaOH yang ditambahkan ke dalam berat lumpur yang dibuat konstan yaitu 1,1 gram NaOH/1 gram lumpur; 1,3 gram NaOH/1 gram lumpur; 1,5 gram NaOH/1 gram lumpur; dan 1,7 gram NaOH/1 gram lumpur. Variasi molar SiO2/ Al2O3 yang dimaksudkan pada penelitian ini adalah memvariasikan konsentrasi molar SiO2 dengan membuat konstan konsentrasi Al2O3 yaitu 7,35 molar SiO2/1 molar Al2O3 , 8,35molar SiO2/1 molar Al2O3 dan 9,35 molar SiO2/1 molar Al2O3. Lumpur dalam penelitian ini sebelumnya dilakukan pretreatment menggunakan HCl pada proses leaching dan NaOH untuk peleburan. Proses Peleburan menggunakan 4 variasi Perbandingan berat NaOH/Lumpur yaitu 1,1/1; 1,3/1 dst. Lumpur hasil peleburan dari keempat variasi dikarakterisasi menggunakan XRF. Hasil karakterisasi digunakan sebagai dasar untuk menentukan massa SiO2 dan NaOH yang perlu ditambahkan dalam sintesis. Sebelum disintesis lumpur hasil peleburan diperam selama 48 jam pada suhu kamar. Proses selanjutnya sintesis, sampel dihidrotermal menggunakan autoklaf dan dimasukkan ke dalam oven pada suhu 100-105°C selama 24 jam. Hasil zeolit sintesis yang dihasilkan berwarna putih, kemudian dilakukan karakterisasi menggunakan XRF dan XRD. Hasil Karakterisasi pada variasi perbandingan berat NaOH/lumpur dapat dilihat dari hasil XRF. Berdasarkan data analisis XRF menunjukkan semakin tinggi rasio kandungan unsur logam yang dibutuhkan semakin meningkat dan juga diikuti penurunan kandungan logam yang tidak dibutuhkan. Difrktogram hasil analisis XRD keempat sampel memiliki pola yang tidak jauh berbeda. Perbedaan yang terlihat jelas pada difraktogram diatas adalah rasio 1,3 karena terlihat datar dan tidak mucul puncak diantara sudut 2θ 10˚-15˚. Puncak tersebut dihasilkan zeolit hasil sintesis variasi rasio berat NaOH/lumpur rasio 1,1; 1,5; dan 1,7. Ukuran kristal dari zeolit Y hasil sintesis dapat dihitung menggunakan persamaan Debye Schereer. Berdasarkan perhitungan rasio NaOH/lumpur 1,5 memiliki ukuran kristal terkecil. Berdasarkan hasil XRF, XRD dan ukuran kristal variasi NaOH/lumpur 1,5 yang terbaik sehingga dipilih sebagai bahan untuk melakukan variasi molar. Hasil XRF variasi molar SiO2/Al2O3 menunjukan bahwa semakin tinggi rasio SiO2/Al2O3 kandungan logam yang dibutuhkan semakin menurun diikuti dengan kenaikan unsur logam yang tidak dibutuhkan. Pola difraktogram yang dihasilkan variasi molar SiO2/Al2O3 menunjukan rasio SiO2/Al2O3 7,35 dapat dikatakan memiliki pola difraktogram yang lebih mirip dengan difraktogram zeolit Y standar jika dibandingkan dengan kedua sampel lainnya, karena muncul Sudut 2θ 6,31˚ dan 24,26˚ merupakan ciri dari zeolit Y standar. Berdasarkan perhitungan ukuran kristal pada zeolit Y hasil sintesis variasi molar SiO2/ Al2O3 memiliki rata-rata ukuran kristal dari urutan terkecil hingga terbesar adalah rasio SiO2/Al2O3 7,35; rasio SiO2/Al2O3 8,35; dan rasio SiO2/Al2O3 9,35. Jadi dapat dikatakan bahwa zeolit Y rasio SiO2/ Al2O3 7,35 memiliki derajat kristanilitas terbesar karena semakin kecil ukuran kristal menghasilkan struktur kristal yang semakin rapat dan teratur sehingga menyebabkan derajat kristalinitas semakin tinggi