Ekstraksi dan penentuan kadar ION alumunium hasil ekstraksi dari abu terbang (FLY ASH) batubara

Abstract

Abu terbang merupakan salah satu produk samping atau limbah padat sisa pembakaran batubara yang memiliki kandungan potensial SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO, K2O, Na2O, MnO, SO3, dan P2O3 yang dapat diolah kembali. Salah satu pemanfaatannya yakni dengan melakukan ekstraksi padat-cair terhadap kandungan alumina (Al2O3) yang ada pada abu terbang. Ekstraksi padat-cair dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu ukuran partikel, pelarut, temperatur dan agitasi fluida (Richardson, 2001). Pengaruh tersebut yang diterapkan dalam penelitian ini di mana pada penelitian menggunakan variasi asam serta variasi konsentrasi masing-masing asam saat proses ekstraksi untuk mengekstrak alumina dalam abu terbang menjadi ion aluminium (Al3+). Tujuan penelitian untuk mengetahui : (1) pengaruh variasi asam saat proses ekstraksi padat-cair abu terbang batubara terhadap kadar ion aluminium yang dihasilkan; (2) pengaruh variasi konsentrasi masing-masing asam saat proses ekstraksi padat-cair abu terbang batubara terhadap kadar ion aluminium yang dihasilkan; (3) efektivitas dari hasil ekstraksi masing-masing asam yang dihasilkan. Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap secara berkesinambungan. Tahap pertama dengan melakukan ekstraksi padat-cair sampel abu terbang batubara PLTU Paiton-Probolinggo menggunakan variasi konsentrasi asam dan variasi masing-masing asam. Variasi asam yang digunakan yakni asam klorida (HCl), asam sulfat (H2SO4), dan asam nitrat (HNO3), sedangkan variasi konsentrasi masing- masing asam yang digunakan yaitu 1, 3, 6, dan 9 M. Sebelum dilakukan ekstraksi padat cair tersebut, sampel dioven, diayak, serta dikalsinasi terlebih dahulu. Tahap kedua dilakukan analisa kualitatif serta kuantitatif terhadap hasil ekstraksi abu terbang batubara tersebut. Analisa kualitatif dilakukan dengan menggunakan reagen spesifik alizarin, sedangkan analisa kuantitatif dilakukan dengan mengukur absorbansi sampel yang telah didestruksi menggunakan AAS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua sampel hasil ekstraksi abu terbang batubara mengandung ion Al3+ serta kadar yang diperoleh dari masing- masing hasil ekstraksi dengan variasi asam dan variasi konsentrasi masing-masing asam berbeda. Adanya ion Al3+ pada sampel hasil ekstraksi selain ditunjukkan dengan reaksi positif antara alizarin dengan sampel juga dapat dilihat dari pergeseran panjang gelombang maksimum yang ditunjukkan oleh alizarin dan kompleks dari alizarin yang merupakan hasil analisa kualitatif sampel. Panjang gelombang maksimum yang ditunjukkan alizarin yakni pada 520 nm, sedangkan pada sampel hasil analisa kualitatif hasil ekstraksi HCl 3 M dan H2SO4 9 M memiliki λmax masing-masing sebesar 490-495 nm dan 465-470 nm. Hal ini menunjukkan bahwa terbentuk kompleks antara ion Al3+ dalam sampel hasil ekstraksi dengan alizarin.Analisa kuantitatif dilakukan dengan mengukur absorbansi masing-masing sampel menggunakan AAS pada panjang gelombang 309,3 nm. Sebelum melakukan pengukuran sampel, dibuat terlebih dahulu kurva kalibrasi larutan standar Al untuk menentukan persamaan regresinya. Persamaan regresi yang didapatkan dari pengukuran absorbansi larutan standar yakni y = 0,194x+0,000 dengan R2 = 0,999. Absorbansi sampel yang didapat dari pengukuran kemudian disubstitusikan ke persamaan tersebut. Hasil analisa menunjukkan bahwa asam yang paling berpengaruh dalam ekstraksi padat-cair abu terbang batubara ini yakni asam klorida dengan konsentrasi 3 M yang menunjukkan kadar ion Al3+ tertinggi sebesar 1,8 ppm. Efektivitas hasil ekstraksi tertinggi juga ditunjukkan oleh hasil ekstraksi menggunakan HCl 3 M tersebut dengan nilai efektivitas sebesar 83,33%.