Download - Sintesis Silika Gel Dari Geothermal Sludge
Sintesis Silika Gel dari Geothermal Sludge
dengan Metode Caustic Digestion
Oleh :
Khoirul Anwar A. (2307 100 132)
Afifudin Amirulloh (2307 100 156)
Pembimbing :
Ir. Minta Yuwana, MS
Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan M.Eng
Laboratorium Elektrokimia & Korosi, Teknik Kimia FTI-ITS
Page 2
Latar Belakang
Posisi Indonesia terletak pada
pertemuan tiga lempengan besar
Potensi pembangunan PLTP meningkat
Ditemukan 265 lapangan panas
bumi (Pusat S.D. Geologi, 2006)
Limbah Geothermal meningkat
Page 4
Kamath dan Proctor, (1998)
Merecovery silika
dari abu sekam padi
dengan mendispersikan
ke dalam larutan NaOH
sehingga diperoleh
larutan Sodium Silikat
Kalapathy, Proctor, dan Shultz (2000)
Meneliti tentang struktur, densitas
serta kekuatan mekanik silika gel
dari abu sekam padi yang dipengaruhi
pH. pH yang tinggi akan mengurangi
kandungan air dalam silika
Penelitian Terdahulu
Page 5
Ika dan Wahyu, (2006)
Meneliti pengaruh kondisi
pengasaman terhadap karak-
teristik partikel silika gel dari
abu bagasse dengan metode
caustic digestion dan hasilnya
dititrasi dengan HCl.
Affandi, dkk. (2009)
Washing treatment dengan air
demin dapat menghasilkan
silika dengan kemurnian 99% wt
Penelitian Terdahulu
Page 6
1. Mempelajari pengaruh
kondisi ekstraksi terhadap
yield recovery silika
2. Mempelajari pengaruh
pengasaman terhadap
karakteristik pertikel silika
yang dihasilkan.
Tujuan Penelitian
Menciptakan material baru
dari bahan berharga nol
dengan metode yang
sederhana dan berenergi
rendah
Mengurangi problem
buangan limbah PLTP
Manfaat Penelitian
Page 7
Caustic Digestion
Metode ekstraksi didasarkan pada sifat
kelarutan silika. Silika sangat larut pada pH>10.
2NaOH + Geothermal Sludge Na2O.xSiO2
Senyawa yang lain larut pada pH asam
Page 8
AgingGel Drying
Metode Sol-Gel
Gel
Penambahan HCl
Proses penguatan jaringan
gel agar hanya terjadi
sedikit pengerutan
saat proses pengeringan
Proses evaporasi liquid
dari gel dilakukan pada
tekanan ambient
Sodium Silicate
Pembuatan Sol Gel
Page 9
NaOH 100 ml Geothermal Sludge 10 g
Diaduk & didihkan pada titik didihnya selama 1 jam
Didinginkan pada suhu ruang dan filtrasi
Mengambil 10 ml larutan
ekstrak dan menguapkannya
sehingga dapat diketahui yield
recovery silika.
Prosedur Penelitian
Page 10
Air Demin
Sodium Silikat(filtrat ekstraksi) Rasio Pengenceran
(Sodium Silikat : Total larutan)
1:2 , 1:3, 1:4, 1:5
Prosedur Penelitian
Page 11
HCl 1 N
Aging tahap I (1 jam)
pH =10
Variabel Percobaan
Rate HCl =
0,5; 1,0; 1,5; dan 2 ml/menit
pH akhir =
5, 6, 7, 8, 9
Prosedur Penelitian
HCl 1 N
pH = 5-9
Aging tahap II
Page 12
Aging tahap II pada suhu ruang selama waktu yang divariasi
Kekuatan dan kekerasan wet gel
merupakan fungsi waktu.
Prosedur Penelitian
6 ; 12; 18 dan 24 jam
Page 13
Filtrasi dengan kertas saring
Air Demin
Ditambahkan air demin hingga gel pecah dan
membentuk slurryDikeringkan pada
suhu 100 °C selama 24 jam
Pencucian dilakukan 3 kali, untuk menghilangkan
garam NaCl
Silika Gel
Prosedur Penelitian
Page 14
Hasil Penelitian
Pengaruh Konsentrasi NaOH terhadap Recovery Silika
Konsentrasi NaOH tinggi ion Na+ banyak silika yang terekstrak banyak
Page 15
Hasil Penelitian
Pengaruh Konsentrasi NaOH terhadap Rasio SiO2/Na2O
Rasio kecil Na banyak garam NaCl banyak pencucian lebih susah
Page 16
Hasil Penelitian
Pengaruh Rasio Pengenceran terhadap Surface Area
Kondisi yang ditetapkan:
Volume sodium silikat = 5 ml ; pH akhir gel= 7; Rate titrasi HCl = 0,5 ml/menit
Waktu aging = 18 jam; Drying= 24 jam, suhu 100oC
Page 17
Hasil Penelitian
Pengaruh pH terhadap Surface Area
Kondisi yang ditetapkan:
Rasio Pengenceran= 1:4; Rate titrasi HCl = 0,5 ml/menit
Waktu aging = 18 jam; Drying= 24 jam, suhu 100oC
Page 18
Hasil Penelitian
Pengaruh pH terhadap Volume Pori
pH tinggi partikel primer besar derajat penggabungan kecil
Volume pori kecil kekuatan gel lemah (drying)
Page 19
Hasil Penelitian
Pengaruh Rate Titrasi HCl terhadap Surface Area
Kondisi yang ditetapkan:
Rasio Pengenceran= 1:4; pH akhir gel= 7
Waktu aging = 18 jam; Drying= 24 jam, suhu 100oC
Page 20
Hasil Penelitian
Pengaruh Waktu Aging terhadap Surface Area
Kondisi yang ditetapkan:
Rasio Pengenceran= 1:4; pH akhir gel= 7
Rate titrasi HCl = 0,5 ml/menit; Drying= 24 jam, suhu 100oC
Page 21
0.00
40.00
80.00
120.00
160.00
200.00
240.00
280.00
320.00
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
V S
TP (
cc/g
)
P/Po
Desorption
Adsorption
Hasil Penelitian
Kurva Adsorpsi-Desorpsi Nitrogen
Silika gel dari geothermal sludge tergolong adsorpsi isothermis tipe IV
Tipe ini berlaku untuk material porous d diameter berukuran mesoporus
Page 24
Kesimpulan
1. Konsentrasi NaOH mempengaruhi yield recovery silika dari geothermal
sludge. Yield meningkat dengan naiknya konsentrasi NaOH
2. Pengenceran yang semakin besar, maka surface area cenderung naik
1. Kenaikan pH akhir gel menyebabkan surface area mengalami penurunan, dan
volume pori cenderung menurun.
3.
4. Semakin besar rate titrasi HCl, surface area semakin menurun.
1. Waktu aging 6-18 jam,surface area mengalami kenaikan. Sedangkan pada
waktu aging lebih dari 18 jam, surface area menurun.
5.
6. Diameter pori silika yang dihasilkan termasuk dalam kategori mesopori.