proposal penelitian bidang...

1

PROPOSAL PENELITIAN BIDANG STUDI/ILMU/KEAHLIAN TAHUN ANGGARAN 2014

JUDUL PENELITIAN:

SINTESIS ZEOLIT DARI ABU SEKAM PADI PADA TEMPERATUR KAMAR

Oleh: M. PRANJOTO UTOMO, M.Si

ISTI YUNITA, M. Sc

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

TAHUN 2014

1. Judul

2. Ketua Pelaksana a. Nama Lengkap dan Gelar b. Jenis Kelamin c. Pangkat/Golongan/NIPd. Jabatan Fungsional e. Fakultas/Jurusanf. Universitas g. Alamat

h. Nomor HP i. E-mail

3. Tema Payung Penelitian4. Skim Penelitian 5. Bidang Keilmuan 6. Tim Peneliti

No Nama / Gelar 1 Isti Yunita, M. Sc

7. Mahasiswa yang TerlibatNo Nama 1 Dewi Megawati2 Septi Nur Wida Handayani

8. Waktu / Lama Penelitian9. Lokasi Pelaksanaan

10. Biaya yang diperlukan Mengetahui, Kajurdik Kimia FMIPA Dr. Hari Sutrisno NIP. 19670407 199303 1 002

2

LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL PENELITIAN

: Sintesis Zeolit dari Abu Sekam Padi pada Temperatur Kamar

Nama Lengkap dan Gelar : M. Pranjoto Utomo, M.Si : Laki – laki

Pangkat/Golongan/NIP : Penata/ IIIc / 19710408 199802 1Jabatan Fungsional : Lektor Fakultas/Jurusan : MIPA / Pendidikan Kimia

: Universitas Negeri Yogyakarta : Jalan Turi VII/180, Karangasem,

RT15/RW12 Gempol, Condongcatur, Depok, Sleman 55283

: 081328224217 : [email protected]

Penelitian : - : Fakultas : Kimia Anorganik

Bidang Keahlian Isti Yunita, M. Sc Kimia

Mahasiswa yang Terlibat : NIM

Dewi Megawati 11307141037 Septi Nur Wida Handayani 11307141039

/ Lama Penelitian : 6 bulan : Laboratorium Anorganik

Biaya yang diperlukan : 10.000.000 (Sepuluh Juta Rupiah)

Yogyakarta, 30 April 2014Kajurdik Kimia FMIPA Ketua Tim Peneliti

M. Pranjoto Utomo, M.Si.19670407 199303 1 002 NIP. 19710408 199802 1 002

intesis Zeolit dari Abu Sekam Padi pada

19710408 199802 1 002

Jalan Turi VII/180, Karangasem, RT15/RW12 Gempol, Condongcatur,

(Sepuluh Juta Rupiah)

30 April 2014

M. Pranjoto Utomo, M.Si. IP. 19710408 199802 1 002

3

SINTESIS ZEOLIT DARI ABU SEKAM PADI PADA TEMPERATUR KAMAR

Oleh: M. Pranjoto Utomo & Isti Yunita

[email protected] [email protected]

Abstrak Penelitian ini bertujuan memanfaatkan abu sekam padi sebagai sumber

silika pada sintesis zeolit dengan menerapkan prinsip Green Chemistry, yaitu dengan menggunakan temperatur kamar sebagai temperatur sintesis. Sintesis zeolit dibuat dengan komposisi molar sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan Zahra Gasemi dkk, 2011, yaitu Na2O : Al2O3 : SiO2 : H2O = 6 : 0,55 : 1 : 150..

Zeolit sintesis yang dihasilkan selanjutnya diuji secara kualitatif dengan menggunakan Spektroskopi Inframerah, Difraksi Sinar-X, dan alat uji surface area analyzer tipe Quantachrome Nova (UIN Yogyakarta).

Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan dengan memodifikasi temepratur pada proses sintesis. Penelitian akan dimulai dari bulan Juli 2014 s/d November 2014. Penelitian diawali dengan studi literatur, dilanjutkan dengan perencanaan, persiapan alat dan bahan. Pada akhir penelitian diharapkan diperoleh zeolit hasil sintesis pada temperatur kamar yang dapat diaplikasikan di kehidupan sehari- hari.

Kata kunci: Sintesis, zeolit, abu sekam padi, temperatur kamar

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang Masalah

Padi merupakan bahan makanan pokok bangsa Indonesia, kebutuhannya

semakin meningkat dari tahun ke tahun. Hal ini mengakibatkan meningkatnya

limbah sekam atau kulit padi yang dihasilkan. Sekam merupakan bagian terbesar

kedua setelah beras. Padi terdiri dari beras (65%), sekam (20%), bekatul (8%) dan

bagian lainnya atau hilang (7%). Sekam tersusun dari bahan-bahan seperti

selulosa (40%), lignin (30%) dan abu (20%) yang mengandung silika yang

terdapat pada jaringan selulosa (Sumaatmadja, 1985).

mailto:[email protected]


4

Melimpahnya produksi padi membawa kesejahteraan bagi manusia. Tetapi

dengan melimpahnya produksi padi, hasil sampingnya juga melimpah, terutama

jerami dan sekam. Sekam padi sebagai limbah pertanian biasanya dibakar dan

dibiarkan saja di lapangan terbuka, tentu saja asapnya sangat mengganggu dan

menimbulkan polusi udara.

Pemanfaatan sekam padi masih sangat terbatas sebagai pakan ternak,

bahan pembakar bata merah, campuran pembuatan batu bata, bahan baku dalam

pembuatan keramik atau dibuang begitu saja. Sekam padi sebenarnya bisa

digunakan sebagai penyerap (adsorben), pulp, selulosa, pupuk, media tanaman

hidroponik, dan silika. Dalam industri batu bata atau genteng yang menggunakan

sekam padi sebagai bahan bakar akan dihasilkan abu dari sekam padi sebagai

limbah kedua. Kadar abu sekitar 13,16% - 35% berat dari sekam yang dibakar

(Soenardjo dkk, 1991). Pemanfaatan limbah abu ini masih sangat kecil, hanya

digunakan sebagai abu gosok, padahal dengan kandungan silika mencapai 86,9% -

97,8% dalam keadaan kering, abu tersebut mempunyai potensi menjadi material

baru yang lebih bermanfaat, misalnya zeolit sintesis (Soenardjo dkk, 1991).

Berdasarkan komposisi tersebut, abu sekam padi merupakan sumber SiO2 yang

dapat digunakan dalam pembuatan zeolit baik melalui proses alkali hidrotermal

maupun sintesis pada temperatur kamar.

Di Indonesia, silika yang digunakan untuk tujuan tersebut relatif sedikit

dan harganya pun masih sangat mahal. Sekam padi merupakan sumber silika

alternatif sebagai pengganti bahan kimia murni, karena harganya yang murah,

selektivitasnya rendah dan tinggi aktivitas (Ramli, 1995).

Zeolit mempunyai beberapa sifat diantaranya dehidrasi, adsorben, penukar

ion, dan katalis. Pada penelitian yang dilakukan oleh Atastina S.B, dkk (2001)

mengenai penghilangan kesadahan air dengan zeolit alam lampung sebagai

penukar kation menghasilkan fakta bahwa kemampuan penjerapan zeolit alam

lampung dipengaruhi ukuran zeolit (20-30 mesh) dan waktu kontak antara zeolit

dan air sadah. Pada penelitian yang dilakukan oleh Jumaeri, dkk (2007) tentang

sintesis zeolit dari abu layang batubara diperoleh hasil bahwa konsentrasi NaOH

dan temperatur proses hidrotermal berpengaruh terhadap karakteristik produk

5

yang dihasilkan. Pada penelitian Srihapsari Dwita, 2006 mengenai penggunaan

zeolit alam yang telah diaktivasi dengan larutan HCl diperoleh hasil bahwa

kemampuan penjerapan logam-logam penyebab kesadahan air menggunakan

zeolit alam dipengaruhi oleh konsentrasi HCl (2M) dan massa zeolit (2 gram).

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka melalui penelitian ini penulis

ingin meneliti ”Sintesis Zeolit Dari Abu Sekam Padi Pada Temperatur Kamar”.

Pada penelitian ini akan dilakukan karakterisasi pada zeolit hasil sintesis

menggunakan abu sekam padi sebagai sumber silika pada temperatur kamar.

Sintesis pada temperatur kamar didasarkan pada prinsip Green Chemistry yang

memperhitungkan sumber daya yang digunakan serta penggunaan energi yang

diminimalkan.

2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah, maka rumusan masalah pada

penelitian ini adalah: (1) Bagaimanakah pengaruh waktu reaksi pada sintesis

zeolit dari abu sekam padi ? (2) Bagaimanakah karakteristik zeolit dari abu sekam

padi ?

3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

a. Mengetahui pengaruh waktu reaksi pada sintesis zeolit dari abu sekam padi.

b. Mengetahui karakteristik optimum zeolit dari abu sekam padi.

4. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

a. Bagi Peneliti

a.1 Mengetahui pengaruh waktu reaksi pada sintesis zeolit dari abu sekam

padi sehingga efisiensi sintesis zeolit dapat ditingkatkan.

a.2 Mengetahui karakteristik optimum sintesis zeolit berdasarkan waktu reaksi

yang memberikan hasil maksimum zeolit.

b. Bagi Masyarakat

b.1 Memberikan referensi pembuatan zeolit dari bahan alam yang belum

termanfaatkan.

b.2 Memberikan informasi pemanfaatan abu sekam padi.

6

5. Road Map Penelitian

Roadmap penelitian yang mendasari penelitian ini yang relevan dengan

penelitian yang diusulkan dalam proposal ini, diantaranya adalah: (1) sebagai

peneliti (2007-2008) yang berjudul: Pengaruh Waktu Reaksi pada Sintesis Zeolit

dari Abu Sekam Padi serta Aplikasinya Sebagai Penukar Ion (ion exchange)

dengan Metode Hidrotermal (Isti, 2008)

Berdasarkan hasil penelitian di atas, maka penelitian pengembangan ini

akan diteliti tentang sintesis zeolit dengan Pendekatan Green Chemistry dan

Implementasinya untuk meningkatkan daya guna sekam padi.

Gambar 1. Roadmap Penelitian

Hasil penelitian ini sangat bermanfaat untuk diaplikasikan dan

disosialisasikan kepada masyarakat luas dan kemitraan dengan pemilik industri

serta pemanfaatan potensi alam sekitar (limbah sekam padi) sehingga layak

dimuat dalam jurnal berskala nasional atau internasional.

Penelitian yang sudah dilakukan

Penelitian yang akan dilakukan

Peluang pengembangan di

masa depan

Pengaruh Waktu Reaksi pada Sintesis Zeolit dari Abu Sekam Padi serta Aplikasinya Sebagai

Penukar Ion (ion exchange) dengan

Metode Hidrotermal (Isti, 2008)

Sintesis Zeolit pada Temperatur Kamar

Hasil: Zeolit like hasil sintesis yang dapat digunakan untuk menurunkan kesadahan air

Hasil yang diharapkan: Menghasilkan zeolit hasil sintesis yang dapat dibuat dengan penerapan prinsip

Green Chemistry

Sintesis zeolit dapat dilakukan dengan mudah

dan murah sehingga hasilnya dapat

dimanfaatkan guna menunjang kebutuhan

masyarakat

7

KAJIAN PUSTAKA

1. Sekam Padi

Sekam padi adalah bagian terluar dari butir padi yang merupakan hasil

samping dalam proses penggilingan padi. Dalam produksi sebesar 29 juta ton per

tahun, hampir semua sekam padi yang diproduksi di negara ASEAN dibuang atau

terbuang begitu saja. Sedikit sekali usaha yang dapat memanfaatkan sekam

menjadi sesuatu yang berguna.

Hingga saat ini padi masih merupakan produk utama pertanian di negara

agraris, termasuk Indonesia. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa beras yang

merupakan hasil olahan dari padi merupakan bahan makanan pokok. Sekam padi

yang merupakan salah satu produk sampingan dari proses penggilingan padi,

selama ini hanya menjadi limbah yang belum dimanfaatkan secara optimal.

Sekam padi lebih sering hanya digunakan sebagai bahan pembakar bata merah

atau dibuang begitu saja. Padahal dari beberapa penelitian (Houston, 1972;

Hara, 1986; Shofiatun, 2000) yang telah dilakukan menunjukkan bahwa abu

sekam padi banyak mengandung silika. Pemanfaatan abu sekam padi sebagai

sumber silika pada zeolit sintesis merupakan salah satu usaha untuk

mendayagunakan sekam padi dan meminimalkan dampak negatif dari

pembuangan sekam padi.

Beberapa faktor yang mungkin menjadi penyebab sekam padi belum

begitu dimanfaatkan secara maksimal adalah :

(1) Biaya transportasi dan biaya penyimpanan tinggi karena sekam sangat ringan.

(2) Tidak baik untuk bahan pembuatan kertas karena alpha selulosanya rendah

dan serat selulosanya pendek-pendek sehingga kertas cepat hancur.

(3) Sebagai bahan karbon aktif kurang dapat bersaing dengan bahan lain seperti

tempurung kelapa.

(4) Kandungan NPK yang rendah dalam sekam mengakibatkan sekam tidak baik

digunakan sebagai bahan pembuat pupuk (Soenardjo dkk, 1991).

8

Sekam padi adalah bagian terluar dari butir padi, yang merupakan

hasil sampingan saat proses penggilingan padi dilakukan. Sekitar 20% dari

bobot padi adalah sekam padi dan kurang lebih 15 % dari komposisi sekam

adalah abu sekam yang selalu dihasilkan setiap kali sekam dibakar (Hara, 1986).

Nilai paling umum kandungan silika dari abu sekam adalah 94 - 96% dan apabila

nilainya mendekati atau di bawah 90% kemungkinan disebabkan oleh sampel

sekam yang telah terkontaminasi dengan zat lain sehingga kandungan silikanya

rendah. Silika yang terdapat dalam sekam ada dalam bentuk amorf terhidrat

(Houston, 1972). Pada pembakaran yang dilakukan secara terus-menerus pada

suhu di atas 6500 C akan menaikkan kristalinitasnya dan akhirnya akan

terbentuk fasa kristobalit dan tridimit dari silika sekam (Hara, 1986).

Sekam padi merupakan lapisan keras yang membungkus kariopsis butir

gabah, terdiri atas dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling

bertautan. Pada proses penggilingan gabah, sekam akan terpisah dari butir beras

dan menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan. Dari proses penggilingan gabah

akan dihasilkan 16,3 – 28% sekam. Sekam dikategorikan sebagai biomassa yang

dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri dan energi

(Fuad dkk, 1993).

Sekam padi adalah alternatif sumber silika yang dapat menjadi sumber

kimia murni yang banyak digunakan karena murah selektivitasnya rendah dan

tinggi aktivitas (Ramli, 1995). Sekam padi digunakan sebagai sumber silika aktif

untuk sintesis zeolit Y (Ramli, 1995), untuk zeolit A, Y, ZSM-5 (Kismojohadi,

1995; Rawtani dkk, 1989). Dalam penelitian-penelitian tersebut, abu sekam padi

(ASP) digunakan sebagai sumber silika. Mula-mula silika dibakar sempurna untuk

menghasilkan abu putih yang bebas karbon. Kalsinasi dari sekam padi yang

menghasilkan kehilangan lebih dari 70% berat, mengubah material silikon organik

dalam sekam sehingga menjadi abu sekam padi putih (ASPP).

Kadar lemak sekam padi bervariasi dari 0,39% - 2,98%. Komponen lemak

sekam padi adalah sebagian besar sterol dan asam-asam lemak. Karakteristik

lemak sekam padi dibandingkan dedak adalah asam lemak C22 dan C24 dalam

9

sekam. Sekam padi mengandung vitamin, terutama vitamin B1 yang jumlahnya

sedikit (Soenardjo dkk, 1991).

Seperti diketahui padi terdiri dari beras (65%), sekam (20%), bekatul

(8%), dan bagian lainnya yang hilang (7%). Sekam mengandung senyawa organik

berupa lignin, dan setin, selulosa, hemisellulose (pentosan), senyawa nitrogen,

lipida, vitamin B1 dan asam organik. Komposisi sekam padi dapat dilihat pada

tabel 2.1.

Dari tabel 2.1 sekam padi memiliki kandungan spesifik dibandingkan

bahan lain, terutama tingginya crude fiber (serat kasar), lignin dan abu. Sebagian

kecil dari sekam dipakai untuk litter pada peternakan unggas (Soenardjo dkk,

1991).

Tabel 2.1. Komposisi kimia sekam padi (% berat)

No Komponen % Berat

1 H2O 2,4 - 11,35

2 Crude Protein 1,7 - 7,26

3 Crude Fat 0,38 - 2,98

4 Ekstrak Nitrogen Bebas 24,7 - 38,79

5 Crude Fiber 31,37 - 49,92

6 Abu 13,16 - 29,04

7 Pentosa 16,94 - 21,95

8 Cellulose 34,34 - 43,80

9 Lignin 21,40 - 46,97 (Sumber : Houston, D. F, 1972)

Sekam padi terdiri dari senyawa organik dan senyawa anorganik.

Komposisi organik terdiri dari protein, lemak, serat, pentosa, selulosa,

hemiselulosa dam lignin (Houston dalam Soenardjo dkk, 1991). Sekam padi

memiliki kadar pati lebih kecil daripada dedak padi. Kandungan protein rendah

(1,7% - 7,26%). Berbagai asam amino terdapat dalam protein sekam. Prolin

merupakan asam amino yang dominan sedangkan arginin, histidin dan glutamat

tergolong sangat rendah. Komposisi anorganik terdiri dari Na (0,0065%), Fe

(0,0043%), Ca (0,0006%), K (0,0559%), Mg (0,0010%), Si (56,8081%), P

(0,0041%), dan Cl (0,0924%) (Heru Harsono, 2002)

10

Sekam padi sebagai limbah pertama dari penggilingan padi memiliki

potensi cukup besar dalam industri, diantaranya sebagai :

(1) Sumber Silika

Silika dapat diperoleh dengan membakar sekam pada suhu tertentu sehingga

dihasilkan abu yang berwarna keputih-putihan yang mengandung silika

sebagai komponen utamanya.

(2) Bahan Bakar

Sekam dipakai untuk menggerakkan mesin didalam penggilingan padi. Selain

itu dipakai untuk memanaskan udara dalam pengeringan padi. Sumber energi

panas karena kadar selulosanya cukup tinggi sehingga dapat memberikan

pembakaran yang merata dan stabil. Sekam memiliki kerapatan jenis (bulk

density) 125 kg/m3, dengan nilai kalori 3.300 kkal/kg sekam.

Melihat potensi sekam yang begitu besar sebagai sumber energi maka

pemasyarakatan penggunaan sekam sebagai bahan bakar alternatif pada rumah

tangga, sebagai pengganti energi kayu atau bahan bakar minyak, sangat

memungkinkan. Jika diinginkan tidak ada asap dan pemanasan lebih lama,

maka sekam digunakan dalam bentuk briket arang sekam.

(3) Furfural (C5H4O2)

Pemasakan sekam dengan adanya larutan asam seperti asam sulfat

dengan proses destilasi uap akan menghasilkan furfural. Furfural merupakan

senyawa kimia yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis dan dehidrasi pentosa

dengan bantuan katalis asam. Furfural banyak digunakan sebagai pelarut

dalam industri pengolahan minyak bumi dan pembuatan pelumas pada

pembuatan nilon. Selain itu furfural juga berfungsi sebagai senyawa

intermediate untuk pembuatan furfuril alkohol, tetrahidrofuran, industri

farmasi, herbisida, dan aplikasi pada pewangi. Juga sebagai bahan baku

industri kimia, terutama kandungan zat kimia furfural.

(4) Bahan Bangunan

Sekam digunakan pada bahan bangunan terutama kandungan yang dapat

digunakan silika (SiO2) untuk campuran pada pembuatan semen portland,

11

bahan isolasi, husk-board dan campuran pada industri bata merah seperti

cetakan batu bata, batu bata tulis. Hal ini penting untuk membuat batu bata

dan beton lebih ringan. Sekam padi juga dapat digunakan untuk membuat

papan kedap air bagi bangunan. Menurut perkiraan Houston bahwa banyaknya

kemungkinan jenis-jenis papan yang bisa dibuat dari sekam padi, maka

penggunaan cara ini diduga yang paling memberi harapan dimasa yang akan

datang.

(5) Abrasive

Kandungan silika yang sangat tinggi pada bagian luar sekam mengakibatkan

kekerasan yang tinggi pada sekam. Hal tersebut membuat sekam mempunyai

sifat abrasive sehingga dapat digunakan sebagai pengikis dan politur

(Laksmono dkk, 1999).

Contoh lain penggunaan sekam padi dalam industri dapat dilihat pada

Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Jenis penggunaan sekam padi dalam industri

No Jenis Penggunaan No Jenis Penggunaan

1 Furfural 7 Penyaring

2 Penyerap (adsorben) 8 Bahan bakar

3 Papan 9 Industri gelas

4 Komponen bahan bangunan 10 Media tanaman hidroponik

5 Bahan pengepres 11 Silika

6 Pulp 12 Bahan pengepak (Sumber : Beagle & Beagle, 1971 dalam Soenardjo dkk, 1991)

2. Abu Sekam Padi

Abu sekam yang merupakan hasil karbonisasi sekam, agar optimal

menjadi adsorben perlu satu tahap lagi yaitu aktivasi. Proses aktivasi kimia

dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain jenis agen aktivator dan waktu

perendaman. Tujuan penambahan agen aktivator tersebut untuk membersihkan

pengotor dan meningkatkan kualitas adsorben. Waktu yang lama menghasilkan

12

kualitas lebih baik dalam hal luas permukaan, gugus fungsi, dan kemampuan daya

serap (Soenardjo dkk, 1991).

Pada proses pembakaran sekam padi, senyawa-senyawa seperti

hemiselulosa, selulosa dan lain-lain akan diubah menjadi CO2 dan H2O. Abu

berwarna keputih-putihan yang dihasilkan dari proses pembakaran sekam padi

banyaknya adalah 13,1% - 29,04% berat kering. Disamping mengandung silika

sebagai komponen utamanya, abu sekam padi juga mengandung senyawa-

senyawa lain seperti dalam tabel 2.3.

Tabel 2.3. Komposisi abu sekam padi

No Komponen % Berat Kering

1 SiO2 86,9 – 97,8

2 K2O 0,58 – 2,50

3 Na2O 0,0 – 1,75

4 CaO 0,20 – 1,50

5 MgO 0,12 – 1,96

6 Fe2O3 0,0 – 0,54

7 P2O5 0,20 – 2,84

8 SO3 0,10 – 1,13

9 Cl 0,0 – 0,41 (Sumber : Houston dalam E. Sunardjo dkk, 1991)

Dari literatur yang lain disebutkan bahwa sekam terdapat dalam bentuk

amorphous dan tetap dalam bentuk demikian bila sekam padi dibakar pada suhu

antara 5000 C – 6000 C.

Dari pembakaran sekam dapat diperoleh silikat dalam berbagai bentuk

tergantung pada kebutuhan industri tertentu dengan mengatur suhu pembakaran.

Silikat dalam bentuk amorf sangat reaktif. Pembakaran secara terbuka (seperti di

sawah-sawah) dapat menghasilkan abu silikat bentuk amorf dan biasanya

mengandung 86,9% - 97,80% silika dan 10% - 15% karbon (Sumaatmadja D,

1985).

13

3. Senyawa SiO2

Silika merupakan bahan kimia yang pemanfaatan dan aplikasinya sangat

luas mulai bidang elektronik, mekanik, medis, seni hingga bidang-bidang

lainnya. Salah satu pemanfaatan serbuk silika yang cukup luas adalah sebagai

penyerap kadar air di udara sehingga memperpanjang masa simpan bahan dan

sebagai bahan campuran untuk membuat keramik seni (Islam dkk, 2000).

Silika merupakan mineral yang banyak terdapat di alam dalam keadaan

bebas maupun sebagai campuran dengan mineral lainnya membentuk mineral

silikat. Dikenal 2 macam silika yaitu :

(1) Silika amorf

Silika amorf terbentuk ketika silikon teroksidasi secara termal. Silika amorf

terdapat dalam beberapa bentuk yang tersusun dari partikel-partikel kecil yang

kemungkinan ikut tergabung. Biasanya silika amorf mempunyai kerapatan

2,21 g/cm3 .

(2) Silika kristal

Silika kristal terdiri dari bermacam-macam jenis, seperti : kwarsa, tridimit,

dan kristobalit yang merupakan akibat dari modifikasi temperatur dari rendah

ke tinggi yang merubah simetri kristal dan kerapatannya (Handoyo, 1996).

4. Zeolit

Nama zeolit ini berasal dari bahasa Yunani yaitu “Zeni” dan “Lithos” yang

berarti batu yang mendidih, karena apabila dipanaskan membuih dan

mengeluarkan air (Breck, 1974).

Zeolit berkembang menjadi material utama dalam industri kimia untuk

skala yang besar dalam aplikasinya dari perubahan ion sampai katalisis pada

proses petrokimia, salah satu diantaranya yaitu zeolit NaA yang digunakan untuk

industri detergen. Pada tahun 1987, sebanyak 375,000 ton kubik zeolit NaA

diproduksi secara besar-besaran hanya untuk industri detergen dengan total

penggunaan 2,5 juta ton kubik pada tahun 2000 (Roland, 1989).

Zeolit disintesis di bawah kondisi hidrotermal, dari larutan silika dan

alumina yang mengandung alkali hidroksida untuk mencapai pH yang tinggi. Di

14

Indonesia, silika yang digunakan untuk tujuan tersebut relatif sedikit dan harganya

pun masih sangat mahal.

Zeolit alam merupakan suatu kelompok mineral yang dihasilkan dari

proses hidrotermal pada batuan beku basa. Mineral ini biasanya dijumpai mengisi

celah-celah ataupun rekahan dari batuan tersebut. Selain itu zeolit juga merupakan

endapan dari aktivitas volkanik yang banyak mengandung unsur silika. Pada saat

ini penggunaan mineral zeolit semakin meningkat, dari penggunaan dalam

industri kecil hingga dalam industri berskala besar. Di negara maju seperti

Amerika Serikat, zeolit sudah benar-benar dimanfaatkan dalam industri. Beberapa

penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa zeolit alam mampu

dimanfaatkan sebagai adsorben limbah pencemar dari beberapa industri. Zeolit

mampu menyerap berbagai macam logam antara lain Ni, Pb, U, Zn, Ba, Ca, Mg,

Sr, Cd, Cu dan Hg (Komulski, 2001).

Zeolit merupakan kristal aluminosilikat terhidrasi yang mengandung

kation alkali maupun alkali tanah. Struktur zeolit berupa kerangka tiga dimensi

terbuka yang dibangun oleh tetrahedral-tetrahedral SiO44- dan AlO4

5- yang saling

berhubungan melalui atom O membentuk rongga-rongga intrakristalin dan

saluran-saluran yang teratur. Dalam struktur tersebut Si4+ dapat digantikan dengan

Al3+ sehingga terbentuk muatan negatif berlebih pada ion Al. Muatan negatif ini

akan dinetralkan oleh kation-kation (Barrer, 1982)

Gambar 2.1. Tetrahedral Alumina dan Silikat pada Struktur Zeolit (Barrer, 1982).

15

Si4+

O-

O- -O

O-

Al3+

O-

O-

O-

O-

Gambar 2.2. Struktur Umum Kerangka Zeolit (Gates, 1992).

Rumus umum zeolit dapat dituliskan dengan :

Mx/n[(AlO2)x.(SiO2)y].wH2O (Lesley dkk, 2001).

Dimana : n : valensi dari kation M

w : jumlah molekul air per satu unit sel

x,y : total jumlah tetrahedral per satu unit sel

[ ] : struktur kerangka alumina silikat

M+ : kation alkali / alkali tanah

Gambar 2.3. Unit Pembangun Zeolit (Gates, 1992).

Secara umum zeolit mampu menyerap, menukar ion dan menjadi katalis,

sehingga zeolit sintetis ini dapat dikembangkan untuk keperluan alternatif

pengolah limbah.

Zeolit mempunyai beberapa sifat, diantaranya :

Al-

O

O O

Si

O

O O

Si Al-

O

O O

O

O O O O

M+ M

+

O

Si Al-

16

(1) Dehidrasi

Sifat dehidrasi dari zeolit berpengaruh terhadap sifat adsorpsi. Jumlah molekul

air sesuai dengan pori-pori kristal zeolit, bila kation-kation atau molekul air

tersebut dikeluarkan dari dalam pori dengan suatu perlakuan tertentu maka

akan tertinggal pori yang kosong pada zeolit (Barrer, 1982).

(2) Adsorpsi

Dalam keadaan normal ruang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh molekul

air yang bila dipanaskan pada suhu 3000 – 4000 C maka air tersebut akan

keluar sehingga zeolit dapat berfungsi sebagai penyerap gas atau cairan

(Khairinal, 2000).

(3) Penukar Ion

Ion-ion pada rongga atau kerangka zeolit berguna untuk menjaga kenetralan

zeolit. Ion-ion ini dapat bergerak bebas dalam rangka zeolit dan bertindak

sebagai ”counter ion” yang dapat dipertukarkan dengan kation-kation lain.

Pertukaran ion yang terjadi tergantung dari ukuran dan muatan maupun jenis

zeolitnya. Sifat sebagai penukar ion dari zeolit antara lain tergantung dari sifat

kation, suhu dan jenis anion (Poerwadi Bambang dkk, 1998)

(4) Katalis

Zeolit merupakan pengemban katalis yang baik karena mempunyai pori-pori

yang banyak dengan luas permukaan maksimum. Zeolit sebagai katalis hanya

mempengaruhi laju reaksi tanpa mempengaruhi kesetimbangan reaksi. Katalis

berpori dengan pori-pori sangat kecil akan memuat molekul-molekul kecil

tetapi mencegah molekul besar masuk. Selektivitas molekuler seperti ini

disebut molecular sieve yang terdapat dalam substansi zeolit alam (Poerwadi

Bambang dkk, 1998)

(5) Penyaring/pemisah

Zeolit sebagai penyaring molekul maupun pemisah didasarkan atas perbedaan

bentuk dan ukuran. Molekul yang berukuran lebih kecil dapat melintas

sedangkan yang berukuran lebih besar dari ruang hampa akan ditahan

(Poerwadi Bambang dkk, 1998).

17

Zeolit terdiri dari 2 jenis, yaitu zeolit alam dan sintesis. Zeolit sintesis

lebih murni jika dibandingkan dengan zeolit alam. Zeolit alam diperoleh dengan

penambangan secara terbuka dapat secara mekanis ditemukan di Indonesia. Zeolit

sintesis dapat dikelompokkan sesuai dengan perbandingan kadar komponen Al

dan Si dalam zeolit menjadi :

(1) Zeolit kadar Si rendah (kaya Al)

Zeolit jenis ini banyak mengandung Al, berpori, mempunyai nilai ekonomi

tinggi karena efektif untuk pemisahan dengan kapasitas besar. Volume

porinya dapat mencapai 0,5 cm3 tiap cm3 volume zeolit. Contoh zeolit Si

rendah yaitu zeolit A dan X.

(2) Zeolit kadar Si sedang

Jenis zeolit modernit mempunyai perbandingan Si/Al = 5 sangat stabil, maka

diusahakan membuat zeolit dengan kadar Si yang lebih tinggi dari 1 yang

kemudian diperoleh zeolit Y dengan perbandingan kadar Si/Al = 1-3. Contoh

zeolit sintetis jenis ini adalah zeolit omega.

(3) Zeolit kadar Si tinggi

Zeolit jenis ini sangat higroskopis dan menyerap molekul non polar sehingga

baik untuk digunakan sebagai katalisator asam untuk hidrokarbon. Zeolit jenis

ini misalnya zeolit ZSM-5, ZSM-11, ZSM-21, ZSM-24.

(4) Zeolit Si

Kalau zeolit Si tinggi masih mengandung Al meskipun hanya sedikit, tetapi

zeolit Si ini tidak mengandung Al sama sekali atau tidak mempunyai sisi

kation sama sekali. Sifat zeolit jenis ini adalah sangat hidrofilik-hidrofobik

sehingga dapat mengeluarkan atau memisahkan suatu molekul organik dari

suatu campuran air. Contoh zeolit silika adalah silikalit (Mursi Sutarti, 1994)

5. Sintesis Zeolit

Berdasarkan penelitian, kemampuan karbon aktif dan silika gel sebagai

bahan penyerap ternyata tidak melebihi zeolit alam. Zeolit sintesis memang bisa

lebih murni dan mempunyai kemampuan lebih luas dibandingkan dengan zeolit

alam, terutama sebagai bahan katalis. Dalam pemanfaatan zeolit telah mengalami

18

pengembangan sedemikian rupa sehingga dapat digunakan untuk beberapa

keperluan dalam industri dan pertanian, juga bagi lingkungan, terutama untuk

menghilangkan bau, karena zeolit dapat menyerap molekul-molekul gas seperti

CO, CO2, H2S dan lainnya. Zeolit merupakan bahan galian non logam atau

mineral industri multi guna karena memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang unik

yaitu sebagai penyerap, penukar ion, penyaring molekul dan sebagai katalisator

(Hay, 1966).

Struktur gel terbentuk karena polimerisasi anion aluminat dan silikat.

Komposisi dan struktur gel hidrat ini ditentukan oleh ukuran dan struktur dari

jenis polimerisasi. Zeolit dibentuk dalam kondisi hidrothermal, bahan utama

pembentuknya adalah aluminat silikat (gel) dan berbagai logam sebagai kation.

Komposisi gel, sifat fisik dan kimia reaktan, serta jenis kation dan kondisi

kristalisasi sangat menentukan struktur yang diperoleh.

Proses komersial yang pertama dilakukan berdasar atas sintesis

laboratorium yang asli menggunakan hidrogel yang amorf. Pengolahan zeolit

secara garis besar dapat dibagi menjadi 2 tahap, yaitu preparasi dan aktivasi.

Tahapan preparasi zeolit dilakukan agar mendapatkan zeolit yang siap

olah. Tahap ini meliputi pengecilan ukuran dan pengayakan. Tahapan ini dapat

menggunakan mesin secara keseluruhan atau dengan cara sedikit konvensional.

Tahapan pengolahan zeolit yang kedua adalah aktivasi. Aktivasi zeolit

dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu :

(1) Aktivasi pemanasan, hasil preparasi zeolit tahap pertama dikeringkan dalam

pengering putar dengan suhu tetap 2300 C dan waktu pemanasan selama 3

jam. Proses ini bertujuan untuk menguapkan air yang terperangkap di dalam

pori-pori kristal zeolit, sehingga luas permukaannya bertambah (Khairinal,

2000)

(2) Penambahan pereaksi kimia, dilakukan di dalam pengaktifan dengan basa

(NaOH) atau asam (HCl), dimaksudkan untuk membersihkan permukaan pori,

membuang senyawa pengotor dan mengatur kembali letak atom yang

dipertukarkan. Proses aktivasi zeolit dengan perlakuan asam HCl pada

konsentrasi 0,1 N hingga 11 N menyebabkan zeolit mengalami dealuminasi

19

yaitu keluarnya Al dan kation-kation dalam kerangka zeolit. Aktivasi asam

juga menyebabkan terjadinya dekationisasi yang akan menyebabkan

bertambahnya luas permukan zeolit karena berkurangnya pengotor yang

menutupi pori-pori zeolit (Weitkamp, 1999). Zeolit yang telah diaktivasi perlu

dikeringkan terlebih dahulu, pengeringan dapat dilakukan dengan penjemuran

dibawah sinar matahari atau didiamkan dalam desikator. Dalam penelitian ini

aktivasi dilakukan dengan pemanasan (kalsinasi) pada suhu 4000C selama 1

jam untuk mengusir gugus O-H keluar dari kerangka zeolit.

Sedang NaOH yang ditambahkan dalam sintesis zeolit tidak hanya bekerja

sebagai reagen, mineralizer, juga sebagai materi pendukung (metalizer), karena

pada struktur zeolit terbentuk muatan negatif berlebih pada ion Al sehingga

dibutuhkan kation-kation pendukung diluar rangka untuk menetralkannya.

Mineralizer adalah suatu senyawa yang ditambahkan pada larutan encer untuk

mempercepat proses kristalisasi dengan cara meningkatkan kemampuan

melarutnya, sehingga yang biasanya tidak dapat larut dalam air dengan

menambahkan mineralizer dapat menjadi larut. Mineralizer yang digunakan untuk

SiO2 adalah NaOH, KOH, Na2CO3 atau NaF (Schubert dan Housing, 2000).

SiO2 + 2 OH- SiO32- + H2O (1)

(Schubert dan Housing, 2000).

6. Spektrofotometri Infra Merah (Infra Red / IR)

Infra red spectroscopy merupakan suatu metode analisis yang di dasarkan

pada penyerapan (adsorbsi) energi pada suatu molekul cuplikan yang dilewatkan

radiasi infra merah. Hal ini disebabkan karena transisi antara tingkat vibrasi dasar

(ground state) dan tingkat vibrasi tereksitasi (excited state). Pengadsorbsian

energi pada berbagai frekuensi dapat dideteksi oleh spektrofotometer infra merah,

yang memplot jumlah radiasi infra merah yang diteruskan melalui cuplikan

sebagai fungsi frekuensi (panjang gelombang) radiasi ( Flanigen, 1971 ).

20

Sel rujukan

Kegunaan metode ini adalah:

(1) Penentuan struktur kristal yaitu bentuk dan ukuran sel satuan kristal,

pengindeksan bidang kristal dan jumlah atom persel satuan.

(2) Analisis kimia yaitu identifikasi kristal, penentuan kemurnian hasil sintesis

dan deteksi senyawa baru.

Pola difraksi pada setiap materi akan berbeda satu sama lain sehingga

dapat digunakan untuk identifikasi dan memberikan informasi mengenai

kesimetrian serta ukuran unit-unit molekuler (Tri Wahyuni, 2003).

Spektrofotometer infra merah adalah suatu instrumen yang digunakan

untuk mengukur serapan radiasi infra merah pada berbagai panjang gelombang

antara 1400 – 4000 cm-1 (2.3 – 7.1 μm). Spektrofotometer infra merah mempunyai

sistem optik yang serupa dengan spektrometri sinar laser. Sinar IR mempunyai

energi yang rendah, maka tebal sel yang dipakai pada spektrofotometer lebih tipis

dari pada untuk spektrofotometer lainnya (misal : 0,02 mm).

Diagram alat spektrofotometer infra merah dapat dilihat pada gambar 2.4.

Pada ujung tampak sumber cahaya yang memancarkan cahaya infra merah pada

semua panjang gelombang. Cahaya dari sumber dipecah oleh sistem cermin

menjadi 2 berkas cahaya, yaitu berkas rujukan (referensi) dan berkas contoh.

Setelah masing-masing melewati sel rujukan dan sel contoh, kedua berkas ini

digabung kembali dalam pemenggalan menjadi satu berkas yang berasal dari

kedua berkas itu secara selang seling bergantian. Berkas selang seling ini

didifraksi oleh suatu kisi sehingga berkas itu terpecah menurut panjang

gelombang.

Diagram alat spektrofotometer infra merah dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4. Diagram Alat Spektrofotometer Infra Merah

(Sumber: Fessenden & Fesseden, 1986:315)

Sumber cahaya

Kisi Sel contoh

pemenggal

Ke detektor dan perekam

21

Detektor mengukur beda intensitas antara kedua macam berkas pada tiap-

tiap panjang gelombang dan meneruskan informasi ke perekam untuk

menghasilkan spektrum.

Dari difraktogram, dapat diperoleh harga d sesuai hukum Bragg. Tiga

harga d dari puncak terkuat dibandingkan dengan data standar. Jika terdapat

kecocokan, berarti jenis sampel sama dengan standar. Dalam penelitian ini

difraksi sinar-X digunakan untuk mengetahui perubahan struktur mikroskopi dari

padatan yang dihasilkan dalam proses transformasi.

7. Metode Difraksi Sinar-X (X-Ray Difraction)

Difraksi sinar-X merupakan suatu metode analisis yang didasarkan pada

interaksi antara materi dengan radiasi elekromagnetik sinar-X (mempunyai λ =

0,5-2,5 Å dan energi ± 107 eV), yaitu pengukuran radiasi sinar-X yang terdifraksi

oleh bidang kristal (Tri Wahyuni, 2003). Penghamburan sinar-X oleh unit-unit

padatan kristalin, akan menghasilkan pola-pola difraksi yang digunakan untuk

menentukan susunan partikel pada kisi padatan (Chang, 1998).

Kegunaan metode ini adalah:

1. Penentuan struktur kristal yaitu bentuk dan ukuran sel satuan kristal,

pengindeksan bidang kristal dan jumlah atom persel satuan.

2. Analisis kimia yaitu identifikasi kristal, penentuan kemurnian hasil sintesis

dan deteksi senyawa baru. Dasar dari analisis kimia adalah bahwa setiap jarak

antar bidang kristal (d) karakteristik untuk materi tertentu.

Pola difraksi pada setiap materi akan berbeda satu sama lain sehingga

dapat digunakan untuk identifikasi dan memberikan informasi mengenai

kesimetrian serta ukuran unit-unit molekuler (Tri Wahyuni, 2003).

Dari difraktogram, dapat diperoleh harga d sesuai hukum Bragg. Tiga

harga d dari puncak terkuat dibandingkan dengan data standar. Jika terdapat

kecocokan, berarti jenis sampel sama dengan standar. Dalam penelitian ini

difraksi sinar-X digunakan untuk mengetahui perubahan struktur mikroskopi dari

padatan yang dihasilkan dalam proses transformasi.

22

8. Metode Adsorpi - Desorpsi Nitrogen

Adsorpsi-Desorpsi nitrogen digunakan untuk analisa material mikropori dan

mesopori dengan menggunakan alat Surface Area Analyzer (SAA). Alat surface

area analyzer ini khususnya berfungsi untuk menentukan luas permukaan

material, distribusi pori dari material dan isotherm adsorpsi suatu gas pada suatu

bahan (Gregg, 1982). Secara garis besar alat Surface Area bekerja berdasarkan

metode BET (Brunauer Emmett- Teller ) yaitu adsorpsi dan desorpsi isothermis

gas nitrogen ( N2 ) oleh sampel padatan pada kondisi temperatur nitrogen cair

sebagai lapisan tunggal (monolayer ) (Sugeng Rianto, dkk., Hasil-hasil Penelitian

EBN Tahun 2007).

METODE PENELITIAN

1. Subyek dan Obyek Penelitian

a. Subjek Penelitian

Subjek penelitian ini adalah abu sekam padi.

b. Objek Penelitian

Objek penelitian ini adalah karakteristik zeolit dari abu sekam padi.

2. Variabel Penelitian

Pada penelitian ini terdapat dua variabel yaitu:

a. Variabel Bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah waktu reaksi.

b. Variabel Terikat

Variabel terikat dalam penelitian ini adalah suhu reaksi (100 0C), massa

abu sekam (2,94 g) dan waktu kalsinasi (1 jam).

3. Alat dan Bahan Penelitian

a. Alat-alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : Spektroskopi FT-IR

shimadzu 8201 PC, Seperangkat alat Sinar-X (X-Ray) merk Shimadzu

XD-6000, alat uji surface area analyzer tipe Quantachrome Nova (UIN

Yogyakarta), Oven pemanas merk Memert, Timbangan listrik merk Ohaus

Explorer, Autoclave yang dilapisi teflon, Magnetic stirrer merk Cimarec 2

23

thermolyne, Labu Erlenmeyer, Labu takar, Gelas ukur, Pipet volume,

Buret Iwake Pyrex

b. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : Abu sekam padi,

NaOH (p.a. Merck), kadar 97 %, Al2O3 (p.a. Merck), kadar 97 %, Air

destilasi, Lart Buffer pH 10, HCl pekat 37 %, ρ = 1,19 Kg/L

Larutan Natrium Silikat

Pembuatan Natrium Aluminat

Sintesis zeolit abu sekam padi dengan variabel bebas waktu reaksi

Penelitian Alur Penelitian

500 g Sampel sekam padi dicuci

dikeringkan dengan oven pada suhu 1000 C

dibakar dengan tungku listrik pada temperatur 6000 C selama 3 jam

1,26 g abu sekam padi

+ 3,895 g NaOH + 24,93 g air destilasi

2,04 g Al2O3 + 3,895 g NaOH + 24,93 g air destilasi

Larutan Aluminat

Campuran disimpan dalam botol polypropylene pada suhu kamar (T= 25 ± 20C) dengan pengadukan pada periode kristalisasi yang berbeda (24, 48, dan 72 jam)

dikeringkan dalam oven pada 1100C semalam

Padatan

Pembuatan abu sekam

padi

Pembuatan

Natrium Silikat

disertai pengadukan dengan kecepatan skala 2 selama 1 jam

Abu Putih

dalam beaker glass disertai pengadukan dengan magnetik stirer (skala 6-8)

dipanaskan pada suhu 500 C selama 1 jam disertai pengadukan dengan magnetik stirer (skala 6-8).

+

Karakterisasi Zeolit

Zeolit HASIL SINTESIS

Difraksi Sinar-X (X-Ray) Spektroskopi IR (FT-IR Shimadzu 8201 PC) Adsorpsi gas nitrogen (BET)

24

4. Personalia Penelitian

Pada penelitian ini, tim yang diajukan terdiri atas 4 orang peneliti, dengan formasi

sebagai berikut:

a. Ketua Tim Peneliti

1) Nama dan Gelar Akademik : M. Pranjoto Utomo, M.Si

2) NIP : 19710408 199802 1 002

3) Pangkat/Golongan : Penata / IIIc

4) Jabatan Fungsional : Lektor

5) Fakultas/Program Studi : MIPA / Pendidikan Kimia

6) Waktu yang disediakan : 15 jam/minggu

7) Tugas utama dalam penelitian : Koordinator untuk keseluruhan

kegiatan penelitian (termasuk

penyusunan proposal dan

pelaporan hasil penelitian)

b. Anggota

1) Nama dan Gelar Akademik : Isti Yunita, M. Sc

2) NIP : 19861221 201212 2 002

3) Pangkat/Golongan : Penata Muda Tk.I/IIIb

4) Jabatan Fungsional : Tenaga Pengajar

5) Fakultas/Program Studi : MIPA / Pendidikan Kimia


8) Tugas utama dalam penelitian : Koordinator dalam persiapan

instrumen penelitian, dan

pengumpulan data penelitian

c. Mahasiswa 1

1) Nama : Dewi Megawati

2) NIM : 11307141037

3) Program Studi : Kimia

4) Tugas dalam Penelitian : Pelaksana peneliti

5) Fakultas : MIPA


25

d. Mahasiswa 2

1) Nama : Septi Nur Wida Handayani

2) NIM : 113071441039

3) Program Studi : Kimia

4) Tugas dalam Penelitian : Pelaksana peneliti

5) Fakultas : MIPA


5. Pembiayaan dan jadwal penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dalam waktu enam bulan, dari bulan Juni

hingga bulan November. Berikut adalah perkiraan anggaran biaya penelitian

secara umum dan rincian perkiraan penggunaaan anggaran untuk masing-masing

komponen pembiayaan:

No Uraian Satuan Jumlah (Rp) 1 Honorarium : Ketua peneliti , 1 orang 750.000 750.000

Anggota peneliti, 1 orang 600.000 600.000 Sub jumlah 1.350.000

2. 1) NaOH 100 gram 24.700 2) Al2O3 100 gram 123.700 3) HCl 250 mL 82.000 4) Analisis hasil dengan XRD 6 sampel x 500.000 3.000.000 5) Analisis hasil dengan FTIR 6 sampel x 250.000 1.500.000 6) Analisis hasil dengan BET 6 sampel x 500.000 3.000.000 7) Sewa peralatan gelas 1 periode x 300.000 300.000

Sub jumlah 8.030.400 3. Seminar dan pembuatan laporan 619.600

Jumlah total 10.000.000

Rincian dan alokasi waktu penelitian yang akan dilaksanakan adalah

sebagai berikut:

No Kegiatan Juni Juli Agust Sept Okt Nov

26

2014 2014 2014 2014 2014 2014 1 Seminar Proposal 2 Persiapan Instrumen Penelitian 3 Pengambilan Data 4 Penganalisisan Data 5 Pembuatan laporan 6 Penyusunan Laporan Hasil 7 Seminar

DAFTAR PUSTAKA Atastina S.B, Damayanti, Retno dan Selinawati. 2001. Penghilangan Kesadahan

Air Yang Mengandung Ion Ca2+ Dengan Menggunakan Zeolit Alam Lampung Sebagai Penukar Kation. Jakarta : Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia Fakultas Teknik

Barrer, R.M. 1982. Hydrothermal Chemistry of Zeolites. Academic Press. Breck, 1974 dalam Lefond. 1983. Industrial Minerals and Rocks (Non metalic

Other than Fuels), fifth 5th edition, Vol. 2, AIME Inc. New York, p. 1391-1431

Chang, Raymond. 1998. Chemistry sixth edition. Boston: McGraw-Hill. Flanigen, E.M., Khatami, H. and Szymanski, H.A. 1971. Infrared Structural

Studies of Zeolite Frameworks. Advanced Chem. Series 101, 201-227. Fuad, M.Y.A., Mustafah, J., Ishak, Z.A.M. and Omar, A.K.M. 1993. Application

of Rice Husk as Fillers in Polypropylene. J. Ind. Tech. 3, 17-43. Gates, Bruce C.1992. Catalytic Chemistry. Singapore: John Wiley and Sons Inc. Gregg, S.J. and Sing, K.S.W., 1982. Adsorpsi, Surface and Porosity, 2 ed,

Academic Press, London Handoyo, Kristian. 1996. Kimia Anorganik. Yogyakarta : Gadjah Mada

University Press. Hara, Ishizaki, K and Nanko, M. 1986. Utilization of Agrowastes for Buildinng

Materials, International Research and Development Cooperation Division. Japan : AIST, MITI.

Hay, R.L. 1966. Zeolites and Zeolitic Reactions in Sedimentary Rocks. Dept.

Geology and Geophysics. California : University of California, Berkeley.

27

Heru Harsono. 2002. Pembuatan Silika Amorf dari Limbah Sekam Padi (Syntesis of Amorphous Silicon from Outer Shell of Rice Seeds). Surabaya : Staf Pengajar Jurusan Fisika FMIPA Universitas Brawijaya

Houston, D. F. 1972. Rice Chemistry and Technology. American Association on

of Cereal Chemist. Islam, M.N. and Ani, F.N. 2000. Techno-Economics Of Rice Husk Pyrolysis,

Conversion With Catalytic Treatment To Produce Liquid Fuel. Bioresource Technology 75, 67-75.

Jumaeri, Widi Astuti, dan Wahyu Tutik Puji Lestari. 2007. Preparasi Dan

Karakterisasi Zeolit Dari Abu Layang Batubara Secara Alkali Hidrotermal. Jurnal Reaktor, Vol 11 No 1. Juni 2007. Hal 38-44 Semarang.

Khairinal, Triunaryanti, W. 2000. Dealuminasi Zeolit Alam Wonosari dengan

Perlakuan Asam dan Proses Hidrotermal. Prosiding Seminar Nasional Kimia VIII. Yogyakarta.

Kismojohadi, E.L. 1995. Zeolite ZSM-5 And Aluminophosphate Molecular Sieves

As Catalysts In The Fischer-Tropsch Reaction: synthesis, characterization and modification. M.Sc. thesis, Universiti Teknologi Malaysia.

Komulski, M. 2001. Chemical Properties Of Material Surface, Surfactan Science

Series, 102. Marcel Dekker New York. Laksmono, Joddy Arya dan Nova Ardiyanto. 1999. Pengambilan SiO2 Dari Abu

Sekam Padi Dengan Proses Leaching. Laporan Penelitian Jurusan Kimia UNDIP. Semarang.

Lesley, Smart, and Moore, Elaine. 2001. Solid State Chemistry. Cheltenham :

Nelson Thornes Ltd. Mursi Sutarti. 1994. Zeolit : Tinjauan Literatur. Jakarta : Pusat Dokumentasi dan

Informasi Ilmiah. Poerwadi Bambang, Djuarsih, dan Xia Oquang Meng. 1998. Pemanfaatan Zeolit

Alam Indonesia Sebagai Adsorben Limbah Cair dan Media Fluiditas dalam Kolom Fluidasasi. Jurnal MIPA. Malang : Universitas Brawijaya.

Ramli, Z. 1995. Rhenium-Impregnated Zeolites: Synthesis, Characterization And

Modification as Catalysts In The Metathesis Of Alkanes. Ph.D. thesis, Universiti Teknologi Malaysia.

Rawtani, A.V., Rao, M.S. and Gokhale, K.V.G.K. 1989. Synthesis Of ZSM-5

Zeolite Using Silica From Rice Husk Ash. Ind. Eng. Res. 28, 1411-1414.

28

Roland, E. 1989. Industrial Production Of Zeolites, In Zeolites as Catalysts, Sorbents And Detergent Builders; pp. 464-470.

Schubert, Ulrich dan Husing, Nicola. 2000. Synthesis of Inorganic Materials.

Federal Republik of Germany. Willey-VCH. Shofiatun, S. 2000. Optimasi Sintesa Serbuk Keramik SiC dari Bahan Baku Silika

Amorf. Skripsi-FMIPA Universitas Brawijaya. Malang. Soenardjo, Edi dkk. 1991. Padi Buku 3. Bogor: Badan Penelitian dan

Pengembangan Pertanian. Srihapsari Dwita. 2006. Penggunaan Zeolit Alam Yang Telah Diaktivasi Dengan

Larutan Hcl Untuk Menjerap Logam-Logam Penyebab Kesadahan Air. Semarang : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Semarang.

Sugeng Rianto, dkk., 2007, Analisis Kerusakan Sistem Alat ”Surface Area”

Sorptoatic 1800 Penentu Luas Muka Serbuk. Sumaatmadja, Dardjo. 1985. Sekam Gabah Sebagai Bahan Industri. Makasar :

Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Banjar Baru. Tri Wahyuni, Endang. 2003. Hand Out Metode Difraksi Sinar X. Yogyakarta:

Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM. Weitkamp, L dan Puppe, L. 1999. Catalysis dan Zeolite. Springer, New York

LAMPIRAN

BIODATA KETUA TIM PENELITI

29

A. Identitas Diri Nama : M. Pranjoto Utomo, M.Si. Nomor Peserta : 101103811120072 NIP : 19710408 199802 1 002 Tempat dan Tanggal Lahir : Klaten, 8 April 1971 Jenis Kelamin : Laki-laki Jabatan Akademik : Lektor (263,50) Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Yogyakarta Fakultas : Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan/Prodi : Pendidikan Kimia/Kimia Alamat : Kampus Karangmalang Yogyakarta Telp./Faks. : (0274) 586168 psw. 217 Alamat Rumah : Karangasem RT15/RW12 Gempol Condongcatur Depok Sleman 55283 Telp. : 081328224217 Alamat e-mail : [email protected]

B. Riwayat Pendidikan

Tahun Lulus

Program Pendidikan (diploma, sarjana, magister, spesialis, dan

doktor) PT

Jurusan/Prog-ram Studi

1997 Sarjana UGM Kimia

2003 Magister UGM Kimia

C. Pelatihan Profesional dalam 5 Tahun Terakhir

Tahun Jenis Pelatihan (Dalam/Luar

Negeri) Penyelenggara

Jangka Waktu

2007 Pengembangan Praktikum FMIPA UGM 1 bulan

2010 Pelatihan Bahasa Inggris DIKTI 3 bulan

2011 Pelatihan Dynamic Education UNY 4 hari

D. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir

Tahun Judul Penelitian / Peneliti Ketua/Anggota Sumber Dana


30

2008

Pengembangan Geopolimer Dari Abu Sekam Padi Untuk Pengolahan Limbah Kromium (VI) / Kun Sri Budiasih, AK Prodjosantoso, M. Pranjoto Utomo

Anggota DIPA UNY

2008

Penerapan Praktikum Berorientasi Aplikasi (Applied Oriented) Untuk Pembelajaran Life skill pada Mata Kuliah Praktikum Kimia Anorganik I dan II / M. Pranjoto Utomo, Lis Permana Sari, Kun Sri Budiasih

Ketua DIPA UNY

2009

Aplikasi Proses Geopolimerisasi untuk Pengolahan Limbah Abu Layang dan Bahan Organik dari Pabrik Gula di Yogyakarta / Kun Sri Budiasih, M. Pranjoto Utomo

Anggota DIPA UNY

2009

Adsorpsi Nitrogen dan Fosfor Dari Urin dengan Zeolit Sebagai Upaya Penyediaan Pupuk Organik Cair / M. Pranjoto Utomo, Endang Widjajanti LFX, Kun Sri Budiasih

Ketua

DIPA BLU

FMIPA UNY

2010

Peningkatan Pemahaman Kimia Anorganik II Melalui Metode Pembelajaran Cooperative e-Learning / M. Pranjoto Utomo, Endang Widjajanti LFX, AK Prodjosantoso

Ketua DIPA UNY

2010

Aplikasi Teknologi Nano Pada Pengembangan Produk Hilir Timah Putih Untuk Meningkatkan Devisa Nasional / AK Prodjosantoso, Endang Widjajanti LFX, M. Pranjoto Utomo

Anggota DIPA UNY

2010

Inquiry-Based Learning dan Pengembangan Perangkat Pembelajarannya / Mundilarto, AK Prodjosantoso, M. Pranjoto Utomo

Anggota DIPA UNY

2010

Pola Adsorpsi Zeolit terhadap Pewarna Azo Metil Merah dan Metil Jingga / Endang Widjajanti LFX, Regina Tutik Padmaningrum, M. Pranjoto Utomo

Anggota DIPA BLU UNY

2011

Upaya Peningkatan Konseptual dan Keterampilan Ilmiah Mahasiswa pada Praktikum Kimia Fisika II Melalui Model Daur Belajar 7E/ Endang Widjajanti LFX, Marfuatun, M. Pranjoto Utomo

Anggota DIPA UNY

31

2011

Sintesis dan Karakterisasi Copper Clay sebagai Bahan Dasar Kerajinan Logam AK Prodjosantoso, Regina Tutik Padmaningrum, M. Pranjoto Utomo

Anggota

DIPA BLU

FMIPA UNY

2011

Aplikasi Teknologi Nano pada Pengembangan Produk hilir Timah Putih sebagai Mikrosensor / M. Pranjoto Utomo, Endang Widjajanti LFX, AK Prodjosantoso

Ketua

DIPA BLU

FMIPA UNY

2012

Peningkatan Kemampuan E2C (Exploration, Elaboration, Confirmation) Mahasiswa Pendidikan Kimia Internasional dalam Perkuliahan Bahasa Inggris Berbasis DCT (Digital Che,istry Telling)

Anggota

DIPA BLU

FMIPA UNY

2012

Sintesis dan Karakterisasi Senyawa SrxBa1-xSnO3 (x = 0,00; 0,10; 0,25;; 0,50; 0,75; 0,90 dan 1,0) dengan Metode Keramik

Ketua

DIPA BLU

FMIPA UNY

2013

Karakterisasi Peluluhan Tembaga dan Kromium Solid Waste Form Tersolidifikasi/Terstabilkan Semen Portland dan Kalsit dengan Metode Toxic Characteristic Leaching Procedure.

Ketua

DIPA BLU

FMIPA UNY

E. Karya Ilmiah dalam 5 Tahun Terakhir 1. Buku/Bab Buku/Jurnal

Tahun Judul / Penulis

Jurnal

2007

Perubahan Warna dan Kadar β Karoten dalam Ubi Jalar (Ipomea Batatas L) Akibat Pemutihan / Regina Tutik Padmaningrum, M. Pranjoto Utomo

Jurnal Penelitian Saintek, Volume

12, No 2, Oktober 2007 ISSN 1412-

3991

2010 Adsorpsi Nitrogen dari Urin dengan Zeolit / M. Pranjoto Utomo, Endang Widjajanti LFX, Kun Sri Budiasih

Jurnal Penelitian Saintek, Volume 15, No.1, April

2010 ISSN 1412-3991

2. Makalah/Poster

Tahun Judul Makalah/Penulis

Sumber Dana

32

2007

Kajian Tentang Proses Solidifikasi/Stabilisasi Logam Berat Dalam Limbah dengan Semen Portland / M. Pranjoto Utomo, Endang Widjajanti LFX

FMIPA UNY

2007 Tinjauan Umum Tentang Deaktivasi Katalis pada Reaksi katalisis Heterogen (M. Pranjoto Utomo, Endang Widjajanti LFX)

FMIPA UNY

2008 Efek Logam Berat Terhadap Sifat Semen pada Proses Solidifikasi/Stabilisasi Limbah Berbahaya / M. Pranjoto Utomo

Jurdik Kimia FMIPA UNY

2008 Deaktivasi Katalis Pada Konversi Pentanol Menjadi Pentana Dengan Katalis Pt/Zeolit Berbahaya / M. Pranjoto Utomo


2009 Immobilization of Cr(VI) in Rice Husk Ash Based Geopolymer / Kun Sri Budiasih, AK Prodjosantoso, M. Pranjoto Utomo

Ubon Ratchathani University,Thailan

d

2010 Green Chemistry dengan Kimia Katalisis / M. Pranjoto Utomo

FMIPA UNY

2010

Langgam Belajar dan Prestasi Belajar Mahasiswa Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA UNY Yogyakarta / AK Prodjosantoso, M. Pranjoto Utomo

FMIPA UNY

2010

Penerapan Praktikum Berorientasi Aplikasi (Applied Oriented) Untuk Pembelajaran Life skill pada Mata Kuliah Praktikum Kimia Anorganik I dan II / M. Pranjoto Utomo, Lis Permana Sari, Kun Sri Budiasih

FMIPA UNY

2010

Pola Adsorpsi Zeolit terhadap Pewarna Azo Metil Jmerah dan Metil Jingga / Endang Widjajanti LFX, M. Pranjoto Utomo, Regina Tutik Padmaningrum

FMIPA UNY

2011

Peningkatan Pemahaman Kimia Anorganik II Melalui Metode Pembelajaran Cooperative E-Learning / M. Pranjoto Utomo, Endang WLFX, AK Prodjosantoso

FMIPA UNY

2011

Upaya Peningkatan Konseptual dan Keterampilan Proses Ilmiah Mahasiswa pada Praktikum Kimia Fisika II Melalui Daur Belajar 7E (Endang LFX, Marfuatun, M. Pranjoto U

FMIPA UNY

3. Konferensi/Seminar/Lokakarya/Simposium dalam 5 Tahun Terakhir

Tahun Judul Kegiatan Penyelenggara Panitia/Peserta

/ Pembicara

33

2007 Seminar Nasional Kimia 2007 Jurdik Kimia FMIPA UNY

Panitia

2007 Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA

FMIPA UNY Pembicara


Panitia/Pembi-cara

2009 Seminar Nasional dalam rangka Dies Natalis ke 53 Jurdik Kimia FMIPA UNY


Panitia


FMIPA UNY Pembicara


Panitia/Pembi-cara

Tahun Judul Kegiatan Penyelenggara Panitia/Peserta

/ Pembicara

2010 Penataran Lokakarya Nasional Pengelolaan dan Penyuntingan Jurnal Ilmiah

Universitas Negeri Malang

Peserta


FMIPA UNY Pembicara


Panitia/Pembi-cara

F. Kegiatan Profesional/Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir

Tahun Judul Pengabdian

Tempat

2007

Pendalaman Materi Kimia/Pelatihan Pemecahan soal pada siswa yang tergabung dalam Kelompok Siap Olimpiade di SMA Negeri 2 Yogyakarta

SMA Negeri 2 Yogyakarta

2007 Pendalaman Materi Kimia/Pelatihan Pembinaan Intensif bagi Calon Peserta OSN Tahun 2007

FMIPA UNY

2007 Penyuluhan Bahaya dan Cara Penanggulangan Penyalahgunaan Narkoba

SMP Budi Mulia Minggir, Sleman,

Yogyakarta

2007 PPM Pelatihan Pengelolaan Laboratorium bagi Laboran Laboratorium IPA di SMA dan MA

Laboratorium Kimia Jurdik

Kimia FMIPA UNY

2008 Pelatihan Guru-Guru pada acara Pendampingan SMA oleh FMIPA UNY

FMIPA UNY

2008 Pembimbingan dan Pelatihan Olimpiade SMAN 7

Purworejo Jawa Tengah

34

2009 Pelatihan Petugas Laboratorium SMP dan SMA Dinas Pendidikan Sleman (Laboran SMA)

FMIPA UNY

2009 Pelatihan Pengelolaan Laboratorium Kimia Bagi Guru/Pengelola Laboratorium SMA/MA Kabupaten Bantul


2010 Pelatihan Pembelajaran IPA Berbasis Teknologi Informatika bagi Guru IPA Sekolah Menengah Pertama


2011 Pelatihan Adaptasi Kurikulum Kimia SMA Bertaraf Internasional Terhadap Kurikulum Dari Negara OECD


2012 Pelatihan Penyusunan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) Untuk IPA SMP RSBI Mengacu Pada Kurikulum Negara OECD


Yogyakarta, 28 April 2014

Penyusun M. Pranjoto Utomo, M.Si. NIP. 19710408 199802 1 002

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ANGGOTA PENELITI

A. Identitas Diri

35

1 Nama Lengkap (dengan gelar) ISTI YUNITA, S.Si., M.Sc

2 Jenis Kelamin Perempuan

3 Jabatan Fungsional Tenaga Pengajar

4 NIP/NIK/Identitas lainnya 19861221 201212 2 002

5 Tempat dan Tanggal Lahir Semarang, 21 Desember 1986

6 E-mail [email protected]

7 Nomor Telepon/HP 085641220987

8 Alamat Kantor Jurdik Kimia FMIPA UNY Karangmalang Yogyakarta

9 Nomor Telepon/Faks (0274) 586168 Pes.219

A. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2

Nama Perguruan Tinggi Universitas Negeri Semarang

Universitas Gadjah Mada

Bidang Ilmu Kimia Anorganik Kimia Anorganik

Tahun Lulus 2008 2011

Judul Skripsi/Tesis/Disertasi Pengaruh Waktu Reaksi Pada Sintesis Zeolit Dari Abu Sekam Padi Serta Aplikasinya Sebagai Penukar Ion (Ion Exchange)

Pengaruh Waktu Aging dan Rasio Mol Si/Al Terhadap Sintesis MCM-41 Pada Temperatur Kamar

Nama Pembimbing/Promotor 1. Drs. Jumaeri, M.Si 2. Drs. Warlan

Sugiyo, M.Si.

1. Dr. Sutarno, M.Si 2. Dr. Indriana

Kartini

B. Pengalaman Penelitian

No Tahun Judul Penelitian

Pendanaan

Sumber* Jml (Juta Rp)

1. 2011

Pengaruh Waktu Aging dan Rasio Mol Si/Al Terhadap Sintesis MCM-41 Pada Temperatur Kamar

Mandiri -

36

2. 2008

Pengaruh Waktu Reaksi Pada Sintesis Zeolit Dari Abu Sekam Padi Serta Aplikasinya Sebagai Penukar Ion (Ion Exchange)

Mandiri -

C. Pengalaman Pertemuan / Seminar Ilmiah No. Tahun Judul Penulisan Artikel Ilmiah

dalam Jurnal Keterangan

1. 2013 Kajian Sintesis, Karakterisasi dan Modifikasi MCM-41

Dipublikasikan dalam Prosiding Seminar Nasional Kimia 2013, Ruang Seminar FMIPA UNY, 16 November 2013

2. 2011 Sintesis MCM-41 dan Al-MCM 41 Melalui Metode Green Synthesis : Pengaruh Waktu Aging

Dipublikasikan dalam prosiding seminar nasional Kimia dan Pendidikan Kimia III (SN-KPK III) Universitas Negeri Sebelas Maret

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata

dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Yogyakarta, 28 April 2014 Penyusun,

Isti Yunita, S.Si., M.Sc NIP. 19861221 201212 2 002

37

SURAT PERNYATAAN KESEDIAAN MENGIKUTI PROGRAM PENELITIAN

TAHUN ANGGARAN 2013/2014

Yang bertanda tangan di bawah ini,

N a m a : M. Pranjoto Utomo, M.Si.

N I P : 197104408 199802 1 002

Pangkat/ Golongan : Penata / IIIc

Program Studi/Jurusan : Pendidikan Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA (UNY)

menyatakan bersedia mengikuti Penelitian yang berjudul ”Sintesis Zeolit dari Abu

Sekam Padi pada Temperatur Kamar”. Apabila saya tidak mengikuti kegiatan

penelitian secara penuh sanggup dikenai sanksi administratif dari Fakultas.

Demikian Surat Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan

tanggungjawab.

Mengesahkan, Yogyakarta, 30 April 2014

Kajurdik Kimia FMIPA Peneliti

Dr. Hari Sutrisno M. Pranjoto Utomo, M.Si. NIP. 19670407 199303 1 002 NIP. 19710408 199802 1 002

38

SURAT PERNYATAAN KESEDIAAN MENGIKUTI PROGRAM PENELITIAN

TAHUN ANGGARAN 2013/2014

Yang bertanda tangan di bawah ini,

N a m a : Isti Yunita, M.Sc

N I P : 19861221 201212 2 002

Pangkat/ Golongan : Penata Muda Tk 1 / IIIb

Program Studi/Jurusan : Pendidikan Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA (UNY)

menyatakan bersedia mengikuti Penelitian yang berjudul ”Sintesis Zeolit dari Abu

Sekam Padi pada Temperatur Kamar”. Apabila saya tidak mengikuti kegiatan

penelitian secara penuh sanggup dikenai sanksi administratif dari Fakultas.

Demikian Surat Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan

tanggungjawab.

Mengesahkan, Yogyakarta, 30 April 2014

Kajurdik Kimia FMIPA Peneliti

Dr. Hari Sutrisno Isti Yunita, M.Sc. NIP. 19670407 199303 1 002 NIP. 19861221 201212 2 002

39

SURAT KETERANGAN

KETERLIBATAN MAHASISWA

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Dr. Hari Sutrisno

NIP : 19670407 199203 1 002

Jabatan : Ketua Jurusan Pend. Kimia

Unit Kerja : FMIPA UNY

Menyatakan bahwa penelitian dengan judul “Sintesis Zeolit dari Abu Sekam

Padi pada Temperatur Kamar” yang akan dilakukan oleh tim peneliti (M.

Pranjoto Utomo, M.Si.,dkk.) akan melibatkan mahasiswa pendidikan Kimia

sebanyak dua orang, yaitu

Nama Mahasiswa NIM Prodi

Dewi Megawati 11307141037 Kimia

Septi Nur Wida Handayani 11307141039 Kimia

Demikian surat keterangan ini kami buat agar dapat digunakan semestinya.

Yogyakarta, 30 April 2014

Kajurdik Kimia FMIPA

Dr. Hari Sutrisno NIP. 19670407 199303 1 002

proposal penelitian bidang...

Documents