| dc.description.abstract | Silika gel merupakan padatan pendukung yang banyak digunakan dalam
proses adsorpsi karena memiliki karakteristik pertukaran massa yang tinggi. Silika
gel dapat disintesis dari abu terbang sebagai solusi penyelesaian permasalahan
limbah dengan memanfaatkan limbah yang mengandung SiO2 sebesar 64,97%.
Silika gel banyak dipilih sebagai adsorben karena memiliki sisi aktif permukaan
berupa gugus silanol (-Si-OH) dan siloksan (Si-O-Si). Namun, kapasitas adsorpsi
silika kurang optimal akibat lemahnya interaksi atom oksigen sebagai pendonor
pasangan elektron bebas. Upaya untuk meningkatkan daya adsorpsi silika gel
adalah memodifikasi gugus aktif permukaan silika dengan penambahan gugus
amina (NH2). Pemodifikator berupa gugus amina yang banyak digunakan oleh
para peneliti berupa 3-aminopropiltrimetoksisilan (3-APTMS). Namun, 3 sisi aktif
silanol diikat oleh satu modifikator dan menyebabkan terjadinya penurunan sisi
aktif permukaan silika. Upaya untuk mengatasi masalah tersebut, maka digunakan
etanolamina sebagai modifikator yang dimungkinkan dapat membentuk ikatan
antara satu modifikator dengan satu gugus aktif silika. Penelitian ini mempelajari
pengaruh komposisi pemodifikator dan konsentrasi katalis H2SO4 terhadap
perubahan gugus fungsi silika oleh adanya etanolamina melalui spektra FTIR.
Proses modifikasi menggunakan silika gel sebanyak 1 gram ditambah
etanolamina dengan perbandingan 1:1, 1:2 dan 1:3 (m/v) dalam pelarut
H2SO4 2M. Reaksi dikondisikan pada temperatur 100 °C selama 18 jam sambil
diaduk dengan stirrer magnetic dalam labu leher tiga secara refluks. Campuran
disaring dengan kertas saring whatman no. 41 dan dicuci akuades. Residu yang
diperoleh dikeringkan dalam oven pada temperatur 70 °C selama 3 jam dan
dianalisis menggunakan FTIR. Komposisi silika gel dan etanolamina optimum
yang didapat kemudian digunakan sebagai komposisi silika dan etanolamina
untuk variasi konsentrasi katalis H2SO4. Hasil yang diperoleh menyatakan bahwa komposisi (SG : EA) optimum
berada pada komposisi 1:3. Pada komposisi etanolamina yang semakin besar,
rendemen silika amina yang diperoleh semakin kecil. Sifat kelarutan dari silika
gel mempengaruhi rendemen yang dihasilkan, dimana kelarutan silika sangat
rendah pada pH<10 tetapi sangat tinggi pada pH>10 (Kalapathy et al., 2000).
Perubahan spektra silika dengan silika amina diketahui dari munculnya puncak
baru pada 2924,18 dan 2854,74 cm-1
yaitu gugus C-H sp3
dan diperkuat dengan
munculnya vibrasi tekuk C-H sp3
pada 1384,94 cm-1
. Puncak baru juga terdapat
pada bilangan gelombang 1030-1230 cm-1 berupa gugus C-O yang bertumpang
tindih dengan vibrasi Si-O pada Si-O-Si pada 1072,46 cm-1
. Hasil yang diperoleh
menunjukkan pada ketiga variasi komposisi terjadi pengurangan gugus –OH dari
Si-OH dengan jumlah yang sama yaitu tersisa sebesar 68,89%. Namun, puncak
kecil yang menjadi ciri khusus serapan amina (-NH2) pada bilangan gelombang
3600-3200 cm-1
yang diperkuat dengan vibrasi tekuk N-H pada 1529,60 cm-1
hanya muncul pada variasi komposisi 1:3. Komposisi optimum dalam modifikasi
silika oleh etanolamina dengan katalis H2SO4 terjadi pada komposisi 1:3 dengan
munculnya serapan amina primer pada bilangan gelombang 3466,20 cm-1
dan
jumlah gugus –OH dari Si-OH tersisa sebesar 68,89%.
Selain komposisi (SG : EA), optimasi modifikasi silika dengan etanolamina
juga dipengaruhi oleh konsentrasi katalis H2SO4. Variasi konsentrasi katalis
H2SO4 yang digunakan pada penelitian ini adalah 2 M, 4 M dan 6 M. Ketiga
variasi konsentrasi yang digunakan juga menunjukkan terjadinya pengurangan
gugus –OH dari Si-OH, dimana pada H2SO4 2 M tersisa sebesar 68,89% dan
konsentrasi H2SO4 4 M dengan gugus –OH dari Si-OH tersisa sebesar 55,55%.
Konsentrasi yang lebih besar kembali terjadi kenaikan jumlah gugus –OH yaitu
pada H2SO4 6 M sebesar 82,22%. Selain itu, puncak kecil sebagai ciri khusus
serapan amina (-NH2) muncul pada ketiga variasi konsentrasi H2SO4 yang
digunakan. Konsentrasi katalis H2SO4 optimum terjadi pada konsentrasi
H2SO4 4 M dengan jumlah gugus –OH dari Si-OH tersisa sebesar 55,55 %. | en_US |
