KATA PENGANTAR

PENGARUH KONSENTRASI ASAM KLORIDA (HCl) TERHADAP RASIO C/SiO2 DAN ADSORPTIVITAS SILIKA HITAM

DARI SEKAM PADIOleh

Ni Putu Juni Artini, NIM. 0613031006Jurusan Pendidikan Kimia

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi pengaruh konsentrasi asam klorida (HCl) yang digunakan dalam leaching sekam padi terhadap rasio C/SiO2 dalam silika hitam dan mengetahui pengaruh rasio C/SiO2 terhadap adsorptivitas silika hitam. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dengan subjek penelitian adalah silika hitam yang dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan variasi konsentrasi HCl dan silika hitam yang dihasilkan dari sekam padi tanpa perlakuan (kontrol). Objek penelitiannya adalah rasio C/SiO2 dan adsorptivitas dari masing-masing silika hitam. Variasi konsentrasi HCl yang digunakan dalam leaching sekam padi adalah 0,98 M, 1,95 M, 2,94 M dan 3,95 M. Untuk menentukan rasio C/SiO2 dalam silika hitam terlebih dahulu dilakukan analisis kandungan (persentase) karbon dan silika yang terdapat dalam silika hitam. Analisis kandungan karbon dilakukan dengan menggunakan instrumen CHN Elemental Analyzer dan analisis kandungan silika dilakukan dengan menggunakan instrumen X-Ray Fluorescence. Selanjutnya dilakukan perhitungan kuantitatif mol dari karbon dan silika. Adsorptivitas dari silika hitam ditentukan dengan titrasi iodimetri. Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa (1) Peningkatan konsentrasi HCl dari 0,98 M ke 1,95 M yang digunakan pada proses leaching sekam padi menyebabkan meningkatnya rasio C/SiO2 yang terdapat dalam silika hitam. Rasio C/SiO2 tertinggi (2,65) terdapat pada silika hitam yang dihasilkan dari leaching sekam padi dengan konsentrasi HCl 1,95 M. (2) Semakin besar rasio C/SiO2 dalam silika hitam, maka semakin besar pula adsorptivitas dari silika hitam. Adsorptivitas tertinggi (23,81%) diperoleh dari silika hitam yang memiliki rasio C/SiO2 sebesar 2,65. Sedangkan adsorptivitas terendah (19,76%) diperoleh dari silika hitam yang memiliki rasio C/SiO2 sebesar 2,32.Kata-kata kunci: sekam padi, silika hitam, leaching, rasio C/SiO2, adsorptivitasI. Pendahuluan

Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri dari dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling bertautan. Sekam padi merupakan produk sampingan yang dihasilkan dari proses penggilingan padi. Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh sekam sekitar 20-30% dari bobot awal gabah (Badan Pengembangan dan Penelitian Pertanian, 2001). Sejauh ini, pemanfaatan sekam padi masih terbatas yaitu sebagai bahan bakar batu bata merah, genting dan abu gosok saja, sedangkan arangnya untuk media tanaman. Jika dibandingkan dengan pemanfaatannya, masih jauh lebih banyak sekam padi yang hanya dibakar langsung karena dianggap sampah. Cara yang biasa dilakukan untuk membuang sekam padi adalah membakarnya di tempat terbuka.

Sekam padi merupakan salah satu bahan yang mengandung lignoselulosa yang ketersediaannya melimpah, berharga murah, dan belum banyak dimanfaatkan. Bahan-bahan lignoselulosa umumnya terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Menurut Sun dan Cheng (dalam Rachmaniah, 2008), perlakuan awal terhadap suatu bahan lignoselulosa dapat memecahkan ikatan lignin, merusak struktur kristal selulosa dan meningkatkan porositas bahan. Salah satu perlakuan awal yang dapat dilakukan adalah leaching dengan asam klorida (HCl). Leaching merupakan suatu proses pelarutan logam dari bahan padat melalui ekstraksi media cair. HCl dikenal sebagai asam kuat yang mampu melarutkan berbagai jenis logam dan menghasilkan logam klorida dan gas hidrogen. Asam klorida (HCl) mampu menghilangkan senyawa pengotor seperti logam-logam yang menutupi pori-pori dan membersihkan permukaan pori pada sekam padi. Hal ini menyebabkan bertambahnya jumlah pori-pori pada sekam padi. Dengan bertambahnya jumlah pori-pori suatu bahan dapat meningkatkan kemampuan bahan tersebut dalam menyerap.

Hilmy pada tahun 2007 telah melakukan penelitian mengenai pengaruh konsentrasi asam klorida (0,5 M, 1 M, 2 M, dan 4 M) terhadap kristalinitas material mesopori silika SBA-15. Hilmy (2007) melaporkan bahwa konsentrasi asam klorida mempengaruhi kecepatan reaksi hidrolisis dan kondensasi bahan yang berpengaruh pula pada kristalinitas bahan. Selain itu, Srihapsari pada tahun 2006 telah melakukan penelitian mengenai pengaruh konsentrasi HCl (1 M, 2 M, dan 3 M) terhadap kemampuan zeolit alam dalam menyerap logam-logam penyebab kesadahan air. Srihapsari (2006) melaporkan bahwa zeolit alam yang telah diaktivasi dengan larutan HCl 2 M menghasilkan kemampuan yang maksimal dalam menjerap logam-logam penyebab kesadahan air.

Pemanasan sekam padi pada suhu yang terkontrol menghasilkan abu sekam padi yang kaya akan silika dan karbon (Sitompul, 1999). Kandungan silika pada abu sekam padi mencapai 94,5% (Lakum, 2009). Silika dari abu sekam padi umunya ditemukan berwarna putih. Silika yang berwarna putih ini dibuat pada temperatur yang cukup tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa karbon yang terdapat dalam silika tersebut telah hilang selama pemanasan membentuk gas karbon dioksida. Jika pembuatan silika ini dilakukan pada suhu yang lebih rendah, memungkinkan karbon yang terdapat dalam silika tersebut tidak semuanya hilang ketika pemanasan dan menghasilkan silika yang masih mengandung karbon. Silika yang mengandung karbon ini berwarna hitam. Silika yang mengandung karbon selanjutnya disebut dengan silika hitam.

Silika hitam telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai keperluan. Dalam bidang kesehatan, silika hitam sering digunakan sebagai bahan tambah dalam produk kosmetik untuk memperhalus kulit. Silika hitam juga memiliki kemampuan menyerap bau sehingga sering ditambahkan dalam lemari es dan dalam pembuatan bahan pakaian. Silika hitam digunakan sebagai Ganbanyoku oleh orang Jepang untuk Bedrock Bathing. Selain itu, digunakan dalam peralatan listrik karena kemampuannya menyerap gelombang elektromagnetik (Toronto, 2006).

Kandungan utama silika hitam adalah karbon dan silika. Leaching sekam padi dengan asam klorida berpengaruh terhadap kandungan karbon dan silika yang terdapat dalam silika hitam. Leaching sekam padi dengan asam klorida (HCl) mampu menghidrolisis semua jenis polisakarida yang terdapat dalam sekam padi dengan memecah atau menguraikan molekul polisakarida menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Sehingga terbentuk lebih banyak karbon ketika pemanasan.

Kandungan karbon dalam silika hitam dapat dianalisis menggunakan instrumen CHN Elemental Analyzer, sedangkan kandungan silika dalam silika hitam dapat dianalisis dengan menggunakan instrumen X-Ray Fluorescence. Selain kandungan total karbon, CHN Elemental Analyzer juga mampu menganalisis kandungan abu, kandungan total hidrogen dan juga nitrogen dalam sampel silika hitam. Instrumen CHN Elemental Analyzer ini memiliki keakuratan yang cukup tinggi dengan kesalahan mutlak dalam pengukuran adalah 0,3 % berat. Instrumen X-Ray Fluorescence merupakan instrumen yang mampu menganalisis kandungan unsur dari yang memiliki nomor atom rendah seperti natrium (Na) sampai dengan unsur dengan nomor atom tinggi seperti uranium (U). Selain itu, instrumen ini juga mampu menganalisis kandungan oksida dari unsur-unsurnya.

Silika hitam memiliki kemampuan menyerap (adsorpsi) yang berkaitan dengan luas permukaan dan pori-pori dari silika hitam itu sendiri. Darmawan (2008) melaporkan bahwa daya serap terhadap iodium merupakan parameter untuk mengetahui kemampuan bahan dalam menyerap molekul kecil. Besarnya daya serap (adsorptivitas) suatu bahan terhadap iodium memberikan petunjuk terhadap ukuran pori yang lebih kecil dari 15 . Pada dasarnya, daya serap terhadap iodium ini menentukan banyaknya iodium yang diserap oleh pori yang mengindikasikan kemampuan menyerap (adsorptivitas) dari silika hitam.

Berdasarkan pemaparan tersebut di atas, maka muncul pemikiran penulis untuk mengidentifikasi pengaruh konsentrasi asam klorida (HCl) yang digunakan dalam leaching sekam padi terhadap rasio C/SiO2 dalam silika hitam dan mengetahui pengaruh rasio C/SiO2 terhadap adsorptivitas silika hitam.II.Metode Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen laboratorium yang bertujuan untuk meneliti hubungan sebab akibat dengan menggunakan suatu perlakuan tertentu pada kelompok eksperimen. Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi pengaruh konsentrasi HCl yang digunakan dalam leaching sekam padi terhadap rasio C/SiO2 dan bertujuan untuk mengetahui pengaruh rasio C/SiO2 dalam silika hitam terhadap adsorptivitas silika hitam.2.1Subjek dan Objek Penelitian

Subjek dalam penelitian ini adalah silika hitam yang dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl, sedangkan objek dalam penelitian ini adalah rasio C/SiO2 dan adsorptivitas dari masing-masing silika hitam.2.2Pembuatan Silika Hitam

Sekam padi yang digunakan untuk membuat silika hitam diambil dari tempat penggilingan padi di Desa Awen, Negara dan jenis sekam padinya berasal dari padi varietas 64 Serang. Sekam padi ini diambil pada satu tempat penggilingan padi karena di Desa Awen, Negara hanya terdapat satu tempat penggilingan padi. Sekam padi ini terlebih dahulu dibersihkan dari kotoran padat, dicuci dan dikeringkan. Sekam padi yang telah kering lalu ditumbuk halus dan kemudian diayak dengan ayakan 100 mesh. Selanjutnya sekam padi yang telah halus diberikan perlakuan. Sebanyak 20 gram sekam padi yang telah halus di-leaching menggunakan larutan HCl 200 mL selama 2 jam. Leaching sekam padi dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi HCl yaitu 0,98 M, 1,95 M, 2,94 M, dan 3,95 M. Selanjutnya dilakukan pencucian dengan aquades berkali-kali hingga air cucian netral (pH mendekati 7). Sekam padi yang telah di-leaching kemudian dikeringkan dan ditimbang hingga beratnya konstan. Selanjutnya dipanaskan dalam oven pada suhu 400oC selama 3 jam. Dari proses ini akan dihasilkan silika hitam.2.3Penentuan Rasio C/SiO2 dalam Silika Hitam

Silika hitam yang dihasilkan dari sekam padi tanpa perlakuan (kontrol) dan hasil perlakuan, selanjutnya di analisis menggunakan instrumen CHN Elemental Analyzer dan X-Ray Fluorescence. Dari hasil analisis diperoleh kandungan (persentase) karbon dan silika yang terdapat dalam silika hitam. Selanjutnya kandungan (persentase) karbon dan silika ini dikonversi dalam bentuk mol untuk mencari rasio C/SiO2 dalam silika hitam. Massa silika hitam (X0, X1, X2, X3, dan X4) dimisalkan adalah 100 gram, sehingga 1 persen setara dengan 1 gram. Adapun rumus yang dapat digunakan untuk menentukan mol dari karbon dan mol dari silika yang terdapat dalam silika hitam adalah sebagai berikut.

mol karbon = (Sumber : Chang, 2005)

mol SiO2 = (Sumber : Chang, 2005)2.4Penentuan Adsorptivitas Silika Hitam

Sebanyak 0,5 gram silika hitam ditambahkan dengan 50 mL larutan iodium 0,1 N. Selanjutnya didiamkan selama 15 menit. Selanjutnya campuran disentrifus selama 15 menit dan disaring dengan corong Buhcner. Selanjutnya filtrat masing-masing sebanyak 10 mL dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N. Titrasi dilakukan masing-masing sebanyak 3 kali. Selanjutnya dilakukan perhitungan adsorptivitas dari silika hitam. Adapun perhitungannya menggunakan rumus sebagai berikut.

(Sumber : Yudhi, 2006)Dimana: V1 = Volume Na2S2O3 yang diperlukan untuk titrasi blanko

V2 = Volume Na2S2O3 yang diperlukan untuk titrasi filtrat

N = Normalitas Na2S2O3 hasil standarisasi

126,9 = berat ekivalen iodin

5 = faktor pengenceran

m= massa silika hitam

(Sumber : Yudhi, 2006)2.5Analisis Data

Data yang diperoleh dalam penelitian ini adalah data kuantitatif mengenai kandungan (persentase) karbon dan silika yang terdapat dalam silika hitam dan adsorptivitas silika hitam. Selanjutnya dari hasil olahan data mengenai pengaruh konsentrasi HCl terhadap rasio C/SiO2 dianalisis secara statistik non parametrik dengan analisis deskriptif. Data dideskripsikan untuk menjelaskan pengaruh konsentrasi HCl yang digunakan dalam leaching sekam padi terhadap rasio C/SiO2 dalam silika hitam.

Sementara itu, dari hasil olahan data mengenai pengaruh rasio C/SiO2 terhadap adsorptivitas silika hitam dianalisis dengan statistik parametrik yakni dengan analisis regresi. Analisis regresi linier mengasumsikan hubungan di antara dua variabel dinyatakan dengan persamaan linier berikut (Sugiyono, 2009).y = a + bx

di mana:

y = Variabel terikat

a = konstantab = koefisien regresi

x = Variabel bebasKonstanta a dan koefisien regresi b dihitung dari persamaan sebagai berikut (Sugiyono, 2009).

dan

n = banyaknya sampel

Selanjutnya ditentukan hubungan keeratan antara satu variabel dengan satu variabel bebas dengan rumus sebagai berikut (Sugiyono, 2009).

Harga r hitung yang didapatkan selanjutnya dibandingkan dengan harga r tabel dengan n = 15 dan taraf signifikasi 5%. Jika harga r hitung lebih besar dari r tabel maka dapat disimpulkan terdapat hubungan antara variabel bebas dengan variabel terikat.IIIHasil dan Pembahasan

3.1 Hasil Penelitian1.Data Pengaruh Konsentrasi HCl terhadap Rasio C/SiO2 dalam Silika HitamAnalisis menggunakan instrumen CHN Elemental Analyzer menunjukkan kandungan abu, kandungan total karbon, hidrogen dan nitrogen yang terdapat dalam silika hitam dari sampel kontrol (X0) dan keempat sampel perlakuan (X1, X2, X3, dan X4). Instrumen CHN Elemental Analyzer juga sebenarnya mampu menganalisis kandungan total belerang dan oksigen dalam silika hitam. Namun, dari hasil analisis diperoleh kandungan total belerang trace yang artinya tidak terdeteksi dengan instrumen ini. Hal ini kemungkinan disebabkan karena sampel mengandung belerang yang sangat kecil atau bahkan mungkin tidak ada. Oleh karena itu, kandungan total oksigen dalam sampel tidak dapat ditentukan karena merupakan perhitungan dari 100% - % (C + H + N + S + Abu). Data kandungan karbon total dalam silika hitam dapat digambarkan dalam gambar berikut ini.

Gambar 3.1 Kandungan Karbon dalam Silika Hitam

Selanjutnya kandungan karbon dalam silika hitam ini dikonversi dalam bentuk mol karbon. Data hasil perhitungan mol karbon dalam 100 gram silika hitam yang diperoleh dari leaching sekam padi menggunakan HCl digambarkan dalam Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Kandungan Karbon (mol) dalam Silika Hitam

Analisis menggunakan instrumen X-Ray Fluorescence menunjukkan kandungan unsur dan oksida dari unsur yang terdapat dalam silika hitam dari sampel kontrol (X0) dan keempat sampel perlakuan (X1, X2, X3, dan X4). Data kandungan silika dalam silika hitam dapat digambarkan dalam gambar berikut ini.

Gambar 3.3 Kandungan Silika dalam Silika Hitam

Selanjutnya kandungan SiO2 dalam silika hitam ini dikonversi dalam bentuk mol SiO2. Data hasil perhitungan mol karbon dalam 100 gram silika hitam yang diperoleh dari leaching sekam padi menggunakan HCl digambarkan dalam Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Kandungan Silika (mol) dalam Silika Hitam

Selanjutnya dari data mol karbon dan mol silika dalam silika hitam ditentukan rasio C/SiO2 (mol/mol) dalam silika hitam. Adapun data rasio mol C/mol SiO2 dalam silika hitam dapat digambarkan dalam gambar berikut ini.

Gambar 3.5 Rasio C/SiO2 dalam Silika Hitam2.Data Pengaruh Rasio C/SiO2 terhadap Adsorptivitas Silika Hitam

Dalam menentukan adsorptivitas silika hitam terhadap larutan iodium terlebih dahulu dilakukan pembuatan larutan standar primer dan larutan sekunder. Adapun larutan-larutan yang digunakan dalam penentuan adsorptivitas dari silika hitam adalah larutan kalium dikromat (K2Cr2O7 0,1 N), larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3 0,1 N) dan larutan iodium (I2 0,1 N) serta dilakukan pembakuan terhadap larutan tersebut. Tabel 3.1 Hasil Standarisasi Larutan Na2S2O3 0,1 N dengan K2Cr2O7 0,1 N

Titrasi ke-Volume K2Cr2O7 (mL)Volume Na2S2O3 (mL)

112,5012,90

212,5012,95

312,5012,95

Rata-rata12,5012,93

Tabel 3.2 Hasil Standarisasi Larutan I2 dengan Na2S2O3 Hasil Standarisasi

Titrasi ke-Volume I2 (mL)Volume Na2S2O3 (mL)

110,009,90

210,009,80

310,009,90

Rata-rata10,009,87

Adapun data adsorptivitas silika hitam terhadap iodium disajikan dalam gambar berikut ini.

Gambar 3.6 Adsorptivitas Silika Hitam

Selanjutnya data rasio C/SiO2 dalam silika hitam dihubungkan dengan data adsorptivitas silika hitam.

Tabel 3.3 Hubungan Rasio C/SiO2 dengan Adsorptivitas Silika Hitam

Rasio C/SiO2Adsorptivitas (%)

2,3219,76

2,4120,97

2,4522,99

2,5621,48

2,6523,81

3.2 Pembahasan

1.Pengaruh Konsentrasi HCl terhadap Rasio C/SiO2 dalam Silika HitamAnalisis dengan menggunakan instrumen CHN elemental analyzer menunjukkan besarnya kandungan (persentase) karbon yang terdapat dalam silika hitam. Berdasarkan Gambar 3.1, dapat dilihat bahwa silika hitam yang dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan konsentrasi HCl yang berbeda mengandung karbon yang berbeda pula. Kandungan (persentase) karbon dalam silika hitam yang diperoleh dari hasil perlakuan sekam padi lebih tinggi dibandingkan dengan silika hitam yang diperoleh dari sekam padi tanpa perlakuan (kontrol). Kandungan (persentase) karbon dalam silika hitam terendah diperoleh dari sekam padi tanpa perlakuan (kontrol) yakni 37,82%. Sementara itu, kandungan (persentase) karbon dalam silika hitam tertinggi dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 1,95 M yaitu 42,95%.

Pada Gambar 3.1 juga terlihat bahwa kandungan (persentase) karbon dalam silika hitam yang diperoleh dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 0,98 M dan 1,95 M meningkat yakni dari 42,78% menjadi 42,95%. Hal ini disebabkan karena leaching sekam padi dengan asam klorida (HCl) mampu menghidrolisis semua jenis polisakarida yang terdapat dalam sekam padi. Leaching dengan asam klorida (HCl) ini akan merusak ikatan polisakarida dalam sekam padi dengan memecah atau menguraikan molekul polisakarida menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Sehingga terbentuk lebih banyak karbon ketika pemanasan. Sementara itu, terjadi penurunan kandungan (persentase) karbon dalam silika hitam yang diperoleh dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 2,94 M ke 3,95 M yakni dari 41,99% menjadi 40,00%. Hal ini disebabkan karena leaching sekam padi dengan konsentrasi asam klorida (HCl) yang lebih tinggi mempercepat proses hidrolisis senyawa selullosa yang terdapat dalam sekam padi untuk membentuk glukosa. Selanjutnya glukosa akan larut dalam aquades ketika proses pencucian yang menyebabkan sumber karbon (glukosa) dalam sekam padi menjadi berkurang. Dengan demikian, jumlah karbon yang dihasilkan ketika proses pemanasan akan berkurang.Analisis dengan menggunakan instumen X-ray fluorescence menunjukkan besarnya kandungan (persentase) silika yang terdapat dalam silika hitam. Berdasarkan Gambar 3.3, dapat dilihat bahwa silika hitam yang dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan konsentrasi HCl yang berbeda mengandung silika yang berbeda pula. Kandungan (persentase) silika dalam silika hitam terendah diperoleh dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 1,95 M yakni 81,00%. Sementara itu, kandungan (persentase) silika dalam silika hitam tertinggi dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 2,94 M yaitu 85,7%. Leaching sekam padi dengan HCl ini mampu mengontrol kandungan abu yang terkandung dalam silika hitam dan menghasilkan silika dengan kemurnian yang tinggi (Chandrasekhar, 2005). Kandungan (persentase) silika yang terdapat dalam silika hitam tidak sebanding dengan kenaikan konsentrasi HCl yang digunakan dalam leaching sekam padi. Hal ini juga dinyatakan dalam hasil penelitian Kurama (2003) yang menyatakan bahwa persentase silika dalam sekam padi tidak menunjukkan hubungan linier dengan molaritas asam yang digunakan selama perlakuan. Selanjutnya kandungan (persentase) karbon dan silika dalam silika hitam ini dikonversi dalam bentuk mol karbon dan mol silika dengan memisalkan massa silika hitam (X0, X1, X2, X3, dan X4) adalah 100 gram, sehingga 1 persen setara dengan 1 gram. Hasil perhitungan mol karbon dan mol silika dalam silika hitam ditunjukkan dalam Tabel 3.2 dan juga Tabel 3.4. Selanjutnya dari data mol karbon dan mol silika ditentukan rasio C/SiO2 (mol/mol) dalam silika hitam. Berdasarkan Gambar 3.5, dapat dilihat bahwa silika hitam yang dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan konsentrasi HCl yang berbeda memiliki rasio C/SiO2 yang berbeda pula. Rasio C/SiO2 dalam silika hitam yang diperoleh dari sekam padi tanpa perlakuan (kontrol) lebih rendah dibandingkan dengan silika hitam yang diperoleh dari hasil perlakuan sekam padi. Rasio C/SiO2 dalam silika hitam terendah diperoleh dari sekam padi tanpa perlakuan (kontrol) yakni 2,32. Sementara itu, rasio C/SiO2 dalam silika hitam tertinggi dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 1,95 M yaitu 2,65.

Pada Gambar 3.5 juga terlihat bahwa rasio C/SiO2 dalam silika hitam yang diperoleh dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 0,98 M dan 1,95 M meningkat yakni dari 2,56 menjadi 2,65. Sementara itu, terjadi penurunan rasio C/SiO2 dalam silika hitam yang diperoleh dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 2,94 M dan 3,95 M yakni dari 2,45 menjadi 2,41. Peningkatan ataupun penurunan rasio C/SiO2 dalam silika hitam ini berkaitan dengan kandungan karbon dan silika yang terdapat dalam silika hitam. Semakin tinggi kandungan karbon dalam silika hitam (yang berarti kandungan silika lebih kecil) semakin besar rasio C/SiO2 dalam silika hitam. Sebaliknya, semakin kecil kandungan karbon dalam silika hitam (yang berarti kandungan silika lebih besar) semakin kecil rasio C/SiO2 dalam silika hitam.2.Pengaruh Rasio C/SiO2 terhadap Adsorptivitas Silika HitamDalam penentuan adsorptivitas silika hitam digunakan prinsip titrasi iodimetri. Tahap awal yang dilakukan adalah pembuatan dan pembakuan larutan Na2S2O3 dan I2 yang akan digunakan dalam pengujian adsorptivitas silika hitam. Berdasarkan hasil titrasi pada Tabel 3.1, diperoleh bahwa konsentrasi larutan Na2S2O3 adalah sebesar 0,0967 N. Berdasarkan data pada Tabel 3.2 diperoleh bahwa kosentrasi larutan iodium adalah sebesar 0,0987 N. Pengujian adsorptivitas silika hitam terhadap iodium merupakan parameter untuk mengetahui kemampuan silika hitam dalam menyerap molekul dengan ukuran kecil. Besarnya adsorptivitas silika hitam memberikan petunjuk terhadap besarnya ukuran pori dari silika hitam yang lebih kecil dari 15 .

Berdasarkan Gambar 3.6, dapat dilihat bahwa adsorptivitas silika hitam terhadap iodium memiliki kualitas yang cukup baik jika dilihat dari Standar Industri Indonesia (SII) karbon aktif No.0258 -79 yaitu minimal 20%. Dari Gambar 3.6 terlihat bahwa perlakuan yang berbeda terhadap sekam padi menghasilkan adsorptivitas silika hitam terhadap iodium yang berbeda pula. Adsorptivitas silika hitam yang diperoleh dari sekam padi tanpa perlakuan (kontrol) menghasilkan adsorptivitas terendah yakni 19,76%. Hal ini menunjukkan bahwa adsorptivitas silika hitam yang diperoleh dari sekam padi kontrol belum memenuhi SII tersebut. Sementara itu, adsorptivitas silika hitam yang diperoleh dari hasil perlakuan sekam padi yang di-leaching dengan HCl telah memenuhi SII yaitu di atas 20%. Adsorptivitas silika hitam tertinggi dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 1,95 M yaitu 23,81%.

Pada Gambar 3.6 juga terlihat bahwa adsorptivitas silika hitam yang diperoleh dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 0,98 M dan 1,95 M meningkat dari 21,48% menjadi 23,81%. Hal ini disebabkan karena leaching dengan asam klorida (HCl) mampu melarutkan pengotor anorganik seperti logam-logam yang terdapat dalam sekam padi sehingga memperbesar pori-pori. Dengan bertambah besarnya pori-pori maka semakin besar luas permukaan dari bahan tersebut. Luas permukaan yang bertambah besar berpengaruh terhadap daya adsorpsi bahan tersebut (Darmawan, 2007). Dengan demikian, adsorptivitas silika hitam yang diperoleh dari sekam padi yang di-leaching dengan asam klorida (HCl) juga meningkat.

Beberapa logam-logam anorganik yang biasanya terdapat dalam sekam padi adalah K, Ca, dan Fe. Asam klorida mampu melarutkan kalium membentuk garam-garam kalium dan gas hisdrogen. Adapun reaksinya yaitu sebagai berikut.

2K(s) + 2HCl(aq) 2KCl(aq) + H2(g)Asam klorida juga mampu melarutkan kalsium membentuk garam kalsium dan gas hisdrogen. Adapun reaksinya yaitu sebagai berikut.

Ca(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + H2(g)Asam klorida mampu melarutkan besi membentuk garam-garam besi dan gas hisdrogen. Adapun reaksinya yaitu sebagai berikut.

Fe(s) + 2HCl(aq) FeCl2(aq) + H2(g)Fe(s) + 3HCl(aq) FeCl3(aq) + H2(g)Kandungan zat volatil yang tinggi dapat meningkatkan suhu ketika proses pemanasan. Leaching dengan asam klorida (HCl) juga mampu melarutkan zat volatil yang terdapat dalam sekam padi sehingga suhu ketika proses pemanasan dapat dikontrol (Suyitno, 2009).

Kandungan utama silika hitam adalah karbon dan silika. Adsorptivitas dari silika hitam ini juga ditentukan oleh kandungan karbon dan silika yang terdapat dalam silika hitam. Besarnya adsorptivitas silika hitam tampak berhubungan dengan rasio C/SiO2 dalam silika hitam seperti pada Tabel 3.3. Adsorptivitas silika hitam tertinggi (23,81%) diperoleh dari silika hitam yang memiliki rasio C/SiO2 sebesar 2,65, sedangkan adsorptivitas silika hitam terendah (19,76%) diperoleh dari silika hitam yang memiliki rasio C/SiO2 sebesar 2,32. Semakin besar rasio C/SiO2 (mol/mol) dalam silika hitam menunjukkan adsorptivitas silika hitam yang semakin besar. Hal ini disebabkan karena dengan semakin besar kandungan karbon dalam silika hitam menyebabkan daya serapnya (adsorptivitasnya) meningkat. Hal ini juga sesuai dengan hasil penelitian Dewi Nuraeni pada tahun 2009 menyatakan bahwa efisiensi penyerapan cenderung meningkat dengan kenaikan massa karbon.

Pada Gambar 3.6 juga tampak bahwa terjadi penurunan adsorptivitas silika hitam yang diperoleh dari sekam padi yang di-leaching dengan 2,94 M dan 3,95 M. Hal ini disebabkan karena menurunnya rasio C/SiO2 yang terdapat dalam silika hitam yang dihasilkan dari sekam padi yang di-leaching dengan HCl 2,94 M dan 3,95 M. Adapun hubungan antara rasio C/SiO2 dengan adsorptivitas silika hitam digambarkan dalam gambar berikut ini.

Gambar 3.7 Hubungan Rasio C/SiO2 dengan Adsorptivitas Silika Hitam

Dari Gambar 3.7 diperoleh koefisien determinasinya R2 = 0,637. Hal ini berarti bahwa besarnya adsorptivitas silika hitam 63,7% ditentukan oleh rasio C/SiO2 dalam silika hitam melalui persamaan regresi y = 9,9718x 2,9081 dan sisanya 36,3 % ditentukan oleh faktor lain.

IV.Penutup

Berdasarkan hasil penelitian serta pembahasan yang telah diuraikan maka dapat diambil beberapa kesimpulan berikut ini.

1. Peningkatan konsentrasi HCl dari 0,98 M ke 1,95 M yang digunakan pada proses leaching sekam padi, menyebabkan meningkatnya rasio C/SiO2 yang terdapat dalam silika hitam. Rasio C/SiO2 tertinggi yakni 2,65 terdapat pada silika hitam yang dihasilkan dari leaching sekam padi dengan konsentrasi HCl 1,95 M.

2. Semakin besar rasio C/SiO2 dalam silika hitam, maka semakin besar pula adsorptivitas dari silika hitam. Adsorptivitas silika hitam tertinggi (23,81%) diperoleh dari silika hitam yang memiliki rasio C/SiO2 sebesar 2,65. Sedangkan adsorptivitas silika hitam terendah (19,76%) diperoleh dari silika hitam yang memiliki rasio C/SiO2 sebesar 2,32.

Penelitian ini hanya terbatas pada penggunaan HCl dalam proses leaching sekam padi dan terbatas pada uji adsorptivitas silika hitam sedangkan penerapan silika hitam sebagai adsorben belum dilakukan. Untuk itu, diharapkan dilakukan penelitian serupa dengan menggunakan zat yang lain dan penerapanya sebagai adsorben.Daftar PustakaBadan Pengembangan dan Penelitian Pertanian. 2001. Sekam Padi Sebagai Sumber Energi Alternatif dalam Rumah Tangga. Tersedia pada http://sekampadi.pdf (diakses tanggal 13 November 2009)

Chandrasekhar, S., P. N. Pramada, and L. Praveen. 2005. Effect of Organic Acid Treatment on the Properties of Rice Husk Silica. Journal of Materials Science 40 (2005) 6535

Chang, R. 2005. Kimia Dasar (Konsep-Konsep Inti), Edisi Ketiga, Jilid 1. Jakarta: Erlangga

Darmawan, P. 2007. Pembuatan Dan Karakterisasi Karbon Aktif Dari Kulit Ubi Kayu. Jurnal Kimia dan Teknologi 288-298

Darmawan, S. 2008. Sifat Arang Aktif Tempurung Kemiri dan Pemanfaatannya Sebagai Penyerap Emisi Formaldehida Papan Serat Berkerapatan Sedang. Bogor: IPB

Hilmy, M. A. 2007. Pengaruh Konsentrasi Hidrogen Klorida (HCl) dan Temperatur Perlakuan Hidrotermal Terhadap Kristalinitas Material Mesopori Silika SBA-15 = The Effects of Concentration of Hydrogen Chloride (HCl) and Hydrothermal Treatment Temperature on Crystallinity of Mesoporous Silica Material SBA-15. Jakarta: Universitas Indonesia

Kurama, H., dan Kurama S. K. 2003. The effect of Chemical Treatment on The Production of Active Silica From Rice Husk. International Mining Congress and Exhibition of Turkey, IMCET 2003

Lakum, K. 2009. Pemanfaatan Abu Sekam Padi Sebagai Campuran Untuk Peningkatan Kekuatan Beton. Medan : Universitas Sumatera Utara

Nuraeni, D. 2009. Adsorbsi Logam Berat Kromium (Cr) dan Seng (Zn) Dengan Karbon Aktif Kayu Sonokeling Dari Limbah Simulasi Dengan Metode Batch. Tersedia pada http://fisika.uny.ac.id/pustaka/?p=223 (diakses tanggal 20 Februari 2011)

Rachmaniah, O., Andi K. W., and Dedy R. ___. Acid Hydrolysis Pretreatment of Bagasse-Lignocellulosic Material for Bioethanol Production. Surabaya: ITS

Sitompul, J. P., Chrismono H., dan Agus W. 1999. Penerapan Spounted-Bed Dalam Pembuatan Natrium Silikat Dari Abu Sekam Padi: Hidrodinamika, Perpindahan Massa, dan Perolehan Silikat. Bandung: ITB

Srihapsari, D. 2006. Penggunaan Zeolit Alam yang Telah Diaktivasi dengan Larutan HCl Untuk Menjerap Logam-Logam Penyebab Kesadahan Air. Semarang: Universitas Negeri Semarang

Sugiyono. 2009. Statistika Untuk Penelitian. Bandung: Alfabeta

Suyitno. 2009. Perumusan Laju Reaksi Sifat-Sifat Pirolisis Lambat Sekam Padi Menggunakan Analisis Termogravimetri. Tersedia pada http://puslit2. petra.ac.id/ejournal/index.php/mes/article/viewFile/17879/17807 (diakses tanggal 20 Februari 2010)

Toronto, O. 2006. Black Silica International. Tersedia pada http://www. blacksilica-intl.com/blacksilica/ (diakses tanggal 30 April 2010)

Yudhi, N. 2006. Penentuan Daya Serap Arang Aktif Teknis terhadap Iodium Secara Potensiometri. Jurnal Ilmiah DBBN Urania Vol. 12 No. 3: 119-123

1

_1362210615.unknown

_1364280061.unknown

_1366026867.unknown

_1366026868.unknown

_1366026866.unknown

_1362210617.unknown

_1362210614.unknown