proses ekstraksi untuk memisahkan unsur- unsur

6
56 ISSN 0216 - 3128 NUlik Bil/tarti, dkk. PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR- UNSUR LOGAM TANAH JARANG DALAM KONSENTRAT DARI PASIR MONASIT Ninik Bintarti, R. Sub agio no, MV Purwani, Bambang ERB Puslitballg Tekllologi Maju BATAN, Yogyakarta ABSTRAK PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR - UNSUR LOGAM TANAH JARANG DALAM KONSENTRAT DARI PASIR MONASIT. Te/ah dilakukan proses ekstraksi konsentrat logan! tanah jarang dari pasir monasit memakai tributil fosfat (TBP) dengan pengencer kerasin. Konsentrat mellRalldwl!! 1/II.wr-Wlsur thorium (Th), itrium (Y), serium (Ce), neodinium (Nd) dall ,mmarium (Sm) dilarutkan da/am liNO) dipakai sebagai umpall. Dilakukall variasi % volume TBP da/am kerosin dari 10 sampai 100 % volume, keasaman wllpan dari 3 sampai 7 M, \Vaktu pengadukall 5 sampai 40 menil elall perballdinRan fasa organik (FO) terhadap umpall I sampai 7. Diperoleh kOlldisi ekstraksi relatif baik yaitu pemakaiall T/J!' 60% volume, keasamall Wllpall 3 M, \Vakili pellgadukall 20 menit dan perbandillgall FO/FA =3. memberikall hasil koefisiell distribusi (Kd) Nd 1,6, faktor pisah (a) Nd.Th. = 3,38: Nd·Y = 5,20: Nd·Ce = 5,00 dall Nd·Sm 1,08. ABSTRACT EXTRACTION PROCESS FOR THE SEPARATION OF RARE EARTH ELEMENTS IN THE CONCENTRATE OF MONAZITE SAND. The extractioll process of rare earth collcentratefrommollazite salld by tri hilt .1'1 phosphate (T/J!') with keroselle as a dilutioll has beell dOlle. 7/le cOllcelltrate cOlltailled thorium (Th), yl1rillm (Y), cerium (Ce), lI~odillium (NeI) dall samarium (Sm) elemellts dissolved ill liNO) as the feed. The ill"estigated variables were % "olume oI TIJPfi'Oll/ 10 - 100%, the acidity of Ieed from 3- 7 M, the extractioll time 5 - 40 millutes alld the ratio of the organic phase to the feed was I - 7. 7/u' relatively good cOllditioll obtailled for the extractioll were the use ratio of TBP 60% volume, the acidity o( the feed 3 M, the extractioll time 10 mill/lles alld comparison oIthe orgallic phase to waler phase (FO/FA) = 3 gave coefficiellt distriblltioll Nd = 1.6: separatioll factor (a) Nd· Th = 3.38 : Nd· Y = 5.20 : Nd·Ce = 5.00 dall Nd-Sm 1.08. PENDAHULUAN B erbagai cara telah dilakukan untuk meningkatkan kadar unsur logam tanah jarang (L TJ) dalam campurannya. Hal ini antara lain dengan pengendapan bertingkat, kristalisasi bertingkat, kolom penukar ion dan ekstraksi cair- cair dengan mencoba berbagai pelarut yang sekiranya selektif terhadap salah satu unsur yang diinginkan atau diharapkan. Pemisahan dengan cara ekstraksi banyak dilakukan karena mempunyai ban yak kelebihan jika dibandingkan dengan dengan cara lain yaitu dari segi proses, waktu dan peralatannya yang lebih sederhanaa. (I) Beberapa jenis pelarut yang biasa dipakai untuk meningkatkan kadar konsentrat seperti di (-2 etil hcksil) fosfat (D~EHPA), Tri butil fosfat (TBP), Tri-n-oktilamin (TOA), Tributil fosfin oksida (TOPO), dan masih banyak lagi seperti Dietil eter, keton, asetat dan alkil khloridaY> Pelarut yang digunakan untuk ekstraksi pada lImlimnya akan selalll mengalami interaksi dengan zat terlarut dan yang menentukan adalah kekuatan basa dari pelarut tersebut. Pelarut jenis TBP, TOPO dan yang lain merupakan pelarut fosfor organic yang mempunyai kebasaan lebih besar jika dibandingkan dengan kebasaan jenis keton atau ester. Senyawa yang mempllnyai sifat pelarut fosfor organik adalah yang mempunyai gugus fosforil (P=O). Kekuatan basa dari gugus P=O sangat bergantung kepada gugus yang terikat pada atom fosfornya.(I,2) Pe1al11tmerupakan donor electron, sedangkan ion-ion dari zat terlarut bisaanya merupakan aseptor electron, berbagai contoh adalah TBP yang merupakan donor kllat sehingga dapat mengganti seluruh air yang berhidrat, sedangkan dietil eter merupakan donor yang lemah sehingga hanya dapat mengganti sebagian air saja. Contoh lain yaitu fosfin oksid (TO PO) merupakan donor electron yang sangat kuat dan karena terlalu kuat sehingga mengalami kesulitan untuk dikenakan pada proses reekstraksi.{2,3) Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta. 8 Juli 2003

Upload: dangkhuong

Post on 28-Jan-2017

239 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR- UNSUR

56 ISSN 0216 - 3128 NUlik Bil/tarti, dkk.

PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR­UNSUR LOGAM TANAH JARANG DALAM KONSENTRATDARI PASIR MONASIT

Ninik Bintarti, R. Sub agio no, MV Purwani, Bambang ERBPuslitballg Tekllologi Maju BATAN, Yogyakarta

ABSTRAK

PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR - UNSUR LOGAM TANAH JARANG

DALAM KONSENTRAT DARI PASIR MONASIT. Te/ah dilakukan proses ekstraksi konsentrat logan!tanah jarang dari pasir monasit memakai tributil fosfat (TBP) dengan pengencer kerasin. KonsentratmellRalldwl!! 1/II.wr-Wlsur thorium (Th), itrium (Y), serium (Ce), neodinium (Nd) dall ,mmarium (Sm)dilarutkan da/am liNO) dipakai sebagai umpall. Dilakukall variasi % volume TBP da/am kerosin dari 10

sampai 100 % volume, keasaman wllpan dari 3 sampai 7 M, \Vaktu pengadukall 5 sampai 40 menil elallperballdinRan fasa organik (FO) terhadap umpall I sampai 7. Diperoleh kOlldisi ekstraksi relatif baik yaitupemakaiall T/J!' 60% volume, keasamall Wllpall 3 M, \Vakili pellgadukall 20 menit dan perbandillgall

FO/FA =3. memberikall hasil koefisiell distribusi (Kd) Nd 1,6, faktor pisah (a) Nd.Th. = 3,38: Nd·Y =5,20: Nd·Ce = 5,00 dall Nd·Sm 1,08.

ABSTRACT

EXTRACTION PROCESS FOR THE SEPARATION OF RARE EARTH ELEMENTS IN THE

CONCENTRATE OF MONAZITE SAND. The extractioll process of rare earth collcentratefrommollazitesalld by tri hilt .1'1 phosphate (T/J!') with keroselle as a dilutioll has beell dOlle. 7/le cOllcelltrate cOlltailled

thorium (Th), yl1rillm (Y), cerium (Ce), lI~odillium (NeI) dall samarium (Sm) elemellts dissolved ill liNO) asthe feed. The ill"estigated variables were % "olume oI TIJPfi'Oll/ 10 - 100%, the acidity of Ieed from 3 - 7

M, the extractioll time 5 - 40 millutes alld the ratio of the organic phase to the feed was I - 7. 7/u'relatively good cOllditioll obtailled for the extractioll were the use ratio of TBP 60% volume, the acidity o(

the feed 3 M, the extractioll time 10 mill/lles alld comparison oIthe orgallic phase to waler phase (FO/FA) =

3 gave coefficiellt distriblltioll Nd = 1.6: separatioll factor (a) Nd· Th = 3.38 : Nd· Y = 5.20 : Nd·Ce =5.00 dall Nd-Sm 1.08.

PENDAHULUAN

Berbagai cara telah dilakukan untukmeningkatkan kadar unsur logam tanah jarang(LTJ) dalam campurannya. Hal ini antara laindengan pengendapan bertingkat, kristalisasibertingkat, kolom penukar ion dan ekstraksi cair­cair dengan mencoba berbagai pelarut yangsekiranya selektif terhadap salah satu unsur yangdiinginkan atau diharapkan. Pemisahan dengancara ekstraksi banyak dilakukan karena mempunyaiban yak kelebihan jika dibandingkan dengandengan cara lain yaitu dari segi proses, waktu danperalatannya yang lebih sederhanaa. (I)

Beberapa jenis pelarut yang biasa dipakaiuntuk meningkatkan kadar konsentrat seperti di (-2etil hcksil) fosfat (D~EHPA), Tri butil fosfat (TBP),Tri-n-oktilamin (TOA), Tributil fosfin oksida(TOPO), dan masih banyak lagi seperti Dietil eter,keton, asetat dan alkil khloridaY>

Pelarut yang digunakan untuk ekstraksipada lImlimnya akan selalll mengalami interaksi

dengan zat terlarut dan yang menentukan adalahkekuatan basa dari pelarut tersebut. Pelarut jenisTBP, TOPO dan yang lain merupakan pelarutfosfor organic yang mempunyai kebasaan lebihbesar jika dibandingkan dengan kebasaan jenisketon atau ester. Senyawa yang mempllnyai sifatpelarut fosfor organik adalah yang mempunyaigugus fosforil (P=O). Kekuatan basa dari gugusP=O sangat bergantung kepada gugus yang terikatpada atom fosfornya.(I,2) Pe1al11tmerupakan donorelectron, sedangkan ion-ion dari zat terlarutbisaanya merupakan aseptor electron, berbagaicontoh adalah TBP yang merupakan donor kllatsehingga dapat mengganti seluruh air yangberhidrat, sedangkan dietil eter merupakan donoryang lemah sehingga hanya dapat menggantisebagian air saja. Contoh lain yaitu fosfin oksid(TO PO) merupakan donor electron yang sangatkuat dan karena terlalu kuat sehingga mengalamikesulitan untuk dikenakan pada prosesreekstraksi.{2,3)

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta. 8 Juli 2003

Page 2: PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR- UNSUR

Ni/lik Bi/ltati, dkk. ISSN 0216 - 3128 57

Dalam upaya untuk meningkatkan hasilekstraksi yang ditandai dengan meningkatnyaharga koefisien distribusi (Kd) yaitu perbandinganantara konsentrasi zat terlarut dalam fasa organicterhadap konsentrasi zat terlarut dalam fasa umpansisa sesudah proses ekstraksi,Disamping juga factorpisah yaitu perbandingan antara Kd zat terlarutdengan Kd unsur yang terikut, maka hendakdicoba penelitian dengan mencoba pelarut-pelarutTBP, D2EHPA dan campuran dari dari keduanya.Dari percobaan ini diharapkan bisa diketahuimacam unsur apa saja yang bisa ditingkatkankadamya atau yang bisa dipisahkan, dan apakahpemakaian "double" pelarut bisa dipakai untukmemisahkan suatu unsur LTJ dari campurannya.(3.4)

Tributil fosfat (TBP) mempunyai rumusmolekul (CgH,Ph P=O diketahui merupakandonor yang kuat, begitu juga dengan D2EHP A yangmempunyai 1 atom H yang dapat digantikan olehion-ion logam, sehingga senyawa ini bisaa disebutdengan senyawa penukar ion. Disamping itusenyawa D2EHP A mempunyai gugus P=O yangdapat berkoordinasi dengan ion logam. Diketahuipelarut D2EHP A bisaanya berada dalam dimmer(H2X2) yang tersusun sebagai dua molekulD2EHPA. Pad a keadaan ini akan salingmengadakan ikatan hydrogen intra molekulcrdengan ion logam yang diekstraksi dengan hanyamemutus satu atau dua ikatan hydrogen yangterjadi didalam dimer. (3.4.5)

Untuk pemakaian dua pelarut diperkirakandapat mengambil salah satu unsur daricampurannya. Diantara unsur-unsur LTJ rata-ratamempunyai sifat-sifat kimia yang sarna meskipunbegitu masing-masing mempunyai sifat fisis yangsedikit berbeda. Mungkin perbedaan ini yang bisadiharapkan mampu memisahkan salah satudiantaranya dengan pemakaian jenis pelarut yangberbeda. Pada pemakaian "Double" pelarut,maka diantara pelarut terse but juga saling bereaksiyang memberikan hasil perantara sehinggabertambah komplek LTJ yang lebih stabil. (4)

Misal HX merupakan senyawa yang

mempunya.i gugus organofosforus seperti D2EHPAdan N merupakan gugus netral seperti TBP makaantara HX dan N dapat terjadi reaksi sebagaiberikut :

(HXh + N <=> N(HXhV2 (HX)2 + N <=> N (HX)

(1)(2)

Meskipun ada kalanya bisa mengurangikoefisiens distribusi (Kd), tetapi hal ini bisa diatasidengan pemakaian pengencer hidrokarbon sepertihidrokarbon alifatik atau untuk menaikan sinergikdapat ditambahkan reagen netral ke dalam komplektersebut. (4)

Sebagai umpan ekstraksi digunakankonsentrat LTJ yang berasal dari pasir monasityang merupakan hasil-hasil penelitian yang sudahdikerjakan. Pasir monasit yang merupakan hasilsamping pengolahan tambang timah mengandungunsur-unsur LTJ antara lain serium (Ce), itrium(Y), Lantanum (La), neodinium (Nd), samarium(Sm), dysprosium (Dy) dan gadolinium (Gd).Unsur-unsur ini keberadaannya di dalam pasirhanya dalam jumlah kecil, tetapi kegunaanyasangat ban yak seperti misalnya di dalam industrikeramik dan gelas, sebagai tambahan dalamindustri baja, pembuatan komponen elektroda,industri penyamakan kulit (misal Ce), pembuatanlensa, laser dan bahan superkonduktor, disampingjuga ada yang digunakan unuk batang kendalireaktor nuklir. Karena adanya dalam jumlah yangsedikit, sedangkan kegunaannya sangat ban yak,sehingga menjadikan harga jualnya sangat tinggi.Berdasarkan alas an ini maka usaha-usaha

pemisahan perlu terus dilakukan. (b.7)

TAT A KERJA

Ballall yallg digullakall

I. Konsentrat LTJ dari hasil olah pasir monasit

2. TBP

3. D2EHPA

4. Kerosin

5. HN03

6. Aquades

Alat yallg digllllaka/l

I. Peralatan gelas

2. Magnetic stirrer

3. Alat timbang

4. pH meter alat pendar sinar X

Untuk reaksinya dengan salah satu unsur LTJmisalnya M+3, maka kemungkinannya adalah :

M+3 + Y2 (HXh + TBP <=> M X TBP + W (3)

Cara Kerja

Konsentrat LTJ dilarutkan dalam HN03

pada konsentrasi tertentu, kemudian dianalisis

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta. B Juli 2003

Page 3: PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR- UNSUR

58 ISSN 0216 - 3128 Nillik Bimarti, dkk.

untuk mengetahui konsentrasi umpan, dan setiap10 ml dikenakan ekstraksi memakai TBP, D2EHPA

, dan campuran TBP dan D2EHP A sebanyak 80%volume TBP dalam campurannya. Masing-masingpelarut diencerkan dengan kerosin. Kedua fasadiaduk dalam perbandingan antara umpan dan fasaorganic 1/1 pada waktu dan kecepatan yangdivariasi, begitu pula dilakukan variasi keasamanumpan dan perbandingan antara fasa organic danumpan. Dari masing-masing percobaan dipilihkondisi yang bisa memberikan pemisahan yangrelatif baik untuk masing-masing variable yangdilakukan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari percobaan yang telah dilakukandiperoleh hasil sebagai berikut :

mempunyai BA yang paling besar sedangkan Ypaling kecil, tetapi jari-jari ion Th dan¥

mempunyai ukuran yang hampir sarna besarnyadan lebih kecil jika dibandingkan dengan Ce, Nd

dan Sm. Hal ini yang mungkin menyebabkanadanya pemisahan Th dan Y dengan pemakaianpelarut yang sedikit mudah terekstraksi karenamempunyai kecepatan difusi yang lebih besar

berkat jari-jari ion yang lebih kecil, sehingga

mempunyai gerakan yang lebih cepat. Dipilihpemakaian pelarut TBP pada 60% volume, sebabpada kondisi ini memberikan pemisahan antara Thdan Y disatu pihak terhadap Ce, Nd dan Sm dilainpihak yang relatif baik. Untuk membandingkan

hasil pemisahan jika memakai pelarut D2EHP A,maka dicoba pelarut D2EHP A dalam kerosin yang

divariasi pemakaiannya dalam % volume.

4.54

3.53

2.52

1.51

0.5o

20 40 60

% Volume TBP

80 100

'C 2.5~'iij'":giii

1.50 c'"'iij'"' 0.5'" 0~ 0~ ~~~

20406080

Gambar 1. HubulIgal1 % volume TBP terhadap

Koefisiell Distribusi (Kd)

Gambar 2. Hubul1gall % volume TBP terhadap

Faktor Pisah (a)

% Volume D2EHPA

% Volume D2EHPA

% volume D.EHPA

Koefi.l'iel1 Distribusi (Kd)

1.61.4.t:

1.2co II>1

0:"-

0.80 0.6~ co

0.4u.. 0.2

0 20

406080

Gambar 3. HubzlIIgal1

terhadap

1008060

% Volume TBP

4020

2

1.8

1.6

~ 1.4.•.~ 1.2Q.~ 1o~ 0.8::.. 0.6

0.4

0.2

o

Dari Gambar I dan 2 bisa dilihat bahwa

pemakaian pelarut TBP mempengaruhi pemisahanmacam unsur LTJ. Pada pemakaian 60% volumeTBP , maka kondisi ini baik untuk memisahkan Thdan Y dari unsur unsur lain. Semakin besar

pemakaian pelarut, maka kelihatannya baik untuk

mengekstraksi Ce,Nd dan Sm yang bisa diamatidari harga koefisien distribusinya yang cenderungsemakin naik. Dari ke lima unsur itu Th

Gambar 4. Hubwzgal1 % volume D,EHPA

terhadap Faktor Pisah (a)

Dari Gambar 3 dan 4 dapat diamati pada

pemakaian D2EHP A 40% volume memberikanhasil pemisahan yang relatif baik dan ini bisadilihat dari besarnya factor pisah Nd terhadap

unsur unsur yang lain, apalagi Ce untuk semua

Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003

Page 4: PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR- UNSUR

Nillik Billtati, dkk. ISSN 0216 - 3128 59

pemakaian % volume pelarut bisa terpisah denganbaik. Dan untuk jenis unsur tertentu maka bisa

dipisahkan dengan mencoba dua pelarut dicampuryang terdiri dari TBP dan D2EHP A denganpengencer kerosin.

~1

'iij 0,8::I .c.;:: 0,6U; C 0,4c: Q) 0,2"ij; ;;: 0Q) 0~ 20406080

% volume CampuranTBP+D2EHPA

Gambar 5. Hubungan % volume terhadapCampurall Pelantt (TBP+D2EHPA)

k01)sentrat LTJ yang mengandung unsur terbanyakadalah Nd, maka dipilih jenis pelarut pad a kondisiyang telah dipilih yang memberikan pemisahanyang relatif baik untuk Nd. Di sini pelarut yangdipilih adalah TBP sebanyak 60% volume dalamcampurannya dengan kerasin.

~ 0,8'iij

~

~Th::I 0,6.c .;::--e-- Y

]i 0,4---fr- Cec

~

c:0,2

--+. 'NdQ) 'iij;;:

~SmQ)

00 ~ 34567

Keasaman Umpan, M

Gambar 7.Hubungan Keasaman Vmpan terhadapKoefisien Distribusi (Kd)

3 4 5 6 7

5

~ 4II)

c: 3..£ 2.>t:

~ 1o

2,5

.s:::;

2II! II)c:

1,5..

0 1.:>< ~ 0,5

0 ----+-- Nd-Th

--e--Nd-Y---fr- Nd-Ce

-.+ -.Nd-Sm

20 40 60 80Keasaman Umpan, M

% volume CampuranTBP+D2EHPA

Gambar 6.Hubl/llgall % volume terhadap FaktorPisah

Dari Gambar 5 dan 6 dapat diamati bahwapemakaian "double" pelarut hanya mengekstraksiTh dan Y, sedangkan yang lain sebagian besarmasih tertinggal di dalam fasa air. Pemakaian"double" pelarut baik jika yang dikehendaki adalahTh pada 20% volume memberikan factor pisahpaling tinggi. Pada pemakaian fasa organic dalamjumlah yang makin besar maka Th yang terekstrakjuga bertambah, tetapi juga diikuti oleh Y,sehingga memberikan hasil pemisahan yang lebihlebih rendah dengan melihat factor pisahnya. Ndsebagai unsur yang terbanyak di dalam umpanmasih tertinggal di dalam fasa air bersama unsur­unsur Ce dan Sm serta kemungkinan pengotor­pengotor yang lain sehingga pemakaian "double"pelarut untuk pemisahan Nd kurang tepat.

Untuk menentukan pelarut mana yang akandigunakan adalah disesuaikan dengan unsur yangdikehendaki. Karena di sini umpan berupa

Gam~ar 8.Hubullgan Keasaman VII/pan terhadapFaklOr Pi.l'ah (a)

Dalam ekstraksi akan terjadi komplek LTJdengan TBP sehingga dengan naiknya konsentrasiHN03, maka jumlah LTJ yang terekstrak juga akanbertambah, yang ditandai dengan naiknyakoefisien distribusi (Kd). Pada suatu saat akanmencapai keadaan adanya kelebihan ion W,sehingga reaksi akan bergeser ke kiri, kearahreaktan, sehingga hasil reaksi akan turun. HNO,yang berlebihan juga menyebabkan ekstraksidengan TBP sebagai berikut :

W(aq)+NO)" (aq)+TBP(org) <=:> HNO) TBP (4)

Semakin tinggi pemakaian HNO" makaakan terjadi komplek 2HNO) TBP, sehinggasesudah tercapai keasaman tertentu, maka Kdcenderung makin turun. Dipilih keasaman umpan3M karena pada Gambar 7 dan 8 menunjukkanharga Kd Nd dan factor pisah Nd terhadap unsur­unsur yang terikut relatif tinggi.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM·BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003

Page 5: PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR- UNSUR

60 ISSN 0216 - 3128 Nillik Billtarti, dkk.

~ 2'iij~ 1,5EVI

is

~ 0,5'iijt;:::

~ 0~ 5 10 15 20 25 30 35 40

--+- Th

--e- Y

-tr-- Ce--+ -.Nd

-.)IE- Sm

6.r:. 5~ 40:: 3£ 2tJ 1u.

o

1234567

Perbandingan Pelarut(FO)I Umpan (FA)

- - •••. Nd-Th

--e- Nd·Y

-tr--Nd-Ce

~ Nd-Sm

Waktu Pengadukan, menit Gambar 12. Hubungan Perbandingan FO/FA

terhadap Faktor Pisah (a)

Gambar 9. Hlibl/llgan Waktll Pengadukanterhadap Koefisien Distribllsi (Kd)

Gambar 10. Hllblillgan Waktll Pellgadllkall

terhadap Faktor Pisah (a)

Dari Gambar 9 dan 10 dapat dilihat bahwawaktu pengadukan hanya memberikan pengaruhyang kecil terhadap kenaikan tingkat pemisahandan dengan pertambahan waktu pengadukanselanjutnya hampir-hampir tidak memberikankenaikan yang berarti. Waktu pengadukan dalamproses ekstraksi tetap dibutuhkan supaya kontakfasa yang tidak saling melarutkan dapat lebihefektif, sehingga hasil pemisahan meningkat. Padapengadukan selama 20 menit telah memberikanpemisahan relatif baik.

4 I I

Dari percobaan yang telah dilakukan di atasdapat disimpulkan bahwa untuk pemisahan Ndyang terdapat dalam konsentrat LTJ sebagaiumpan, maka dipilih pelarut 60% volume dengankeasaman umpan 3 M, waktu pengadukan 20 menitdengan perbandingan FO/F A = 3 memberikankoefisien distribusi Nd 1,6 dan factor pisah (a) Nd­Th = 3,38 ; Nd- Y = 5,20 ; Nd-Ce = 5,00 dan Nd­Sm 1,08 .

Ucapan tcrima kasih kami sampaikankepada Ibu suyanti, ibu Suprihati dan bapakPurwoto yang telah membantu penelitian inihingga selesai.

UCAP AN TERMAKASIH

Perbandingan antara fasa organic terhadapumpan (fasa air) perlu dilakukan untuk mengetahuipengaruhnya terhadap unsur-unsur yang terekstrakDan hal ini menyangkut korelasi benyaknya pelarutyang diperlukan demi pencapaian hasil yangmaksimal. Unsur-unsur yang ada di dalam umpanmempunyai jumlah yang berbeda-beda , sehinggakeperluan pelarut perlu diperhatikan. Dari Gambar11 dan 12 bisa diamati semakin naik perbandingannya hasil pemisahan juga semakin meningkat dankeadaan ini juga perlu dibatasi sebab semakintinggi perbandingan, maka makin banyak fasa air( umpan ) yang masuk ke fasa organik, sehinggajumlah rafinat sesudah ekstraksi ban yak berkurang.Dipilih perbandingan FO/F A = 3 karena disampingmemberikan pemisahan yang cukup, juga diperolehvolume rafinat sebelum dan sesudah ekstraksi

mempU!lyai volume yang sarna.

KESIMPULAN

--+- Th

--e- Y

-tr-- Ce. -+ -'Nd

-.)IE- 8m

--+- Nd-Th

--e- Nd-Y

-tr--Nd-Ce

--+ -.Nd-Sm~

,," "," ",,"

Waktu Pengadukan,menit

2 345 6 7

Perbandingan Pelarut (FO)IUmpan (FA)

~- 6.~ 5:e 4~ 3is 2c:.!!! 1~ 0Q)o~

~ 3VI

0:: 2•..o~ 1'"u. 0

"

Gambar 11. Hllbllllgan Perballdingall FO/F A

ter/wdap Koefisiell Distribllsi (Kd)

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003

Page 6: PROSES EKSTRAKSI UNTUK MEMISAHKAN UNSUR- UNSUR

Ni/lik Bi/ltati, dkk. ISSN 0216 - 3128 6/

PUST AKA

I. SUKARSONO, SETYO SULARDI., KoefisienPerpindahan Massa Ekstraksi Uranil Nitratdalam Tangki Berpengaduk., Prosiding PPIPDIPTN, Yogyakarta, 5-7 Mei (1986).

2. RITCEY GM and ASHBROOK AW., SolventExtraction., ESPC, New York. (1979).

3. BAMBANG EHB, ISYUNIARTO., EkstraksiUranium Menggunakan Dua Ekstraktan.,Jumal Nusantara Kimia. Vol VII No. I Januari

(2001 ).

4. BLAKE,CA et.al., Solvent Extraction of

Uranium and Other Metals By Acidic andNeutral Organophosphorous Compound.,Proceeding of 2nd UNIC on the peaceful Usesof Atomic Energy, vol 28, p293-295, Geneve,( 1958).

5. WALLACE. W. SCITULZ , JAMES D.N ..,TERESA BESS., Science and Technology ofTributyl Phosphate., Chief Scientist, RockwellHanford Operations Richland, Washington,.( 1989).

6. CUTHBERT.,F,L., Thorium ProductionTechnology., Addition Wisley PublishingCompany. Inc Massachusette, (1958)

7. PRAKASH. S., " Advanced Chemistry of RareEarth Element"., 4 ed , S. Chand. Co. Ltd.,New Delhi (1975).

TANYAJAWAB

Wisnu Ari Adi

Sampai seberapa jauh hasil ekstraksi 1m

terutama pada pemisahan Nd dan Y ?

A.N. Bintarti

Dari hasi/ penelitian dengan mencobavariasi-variasi keasaman umpan, waktupengadukan dan perbandingan antarafasa organik terhadap fasa air padapemakaian TBP 60 % diperoleh faktorpisah Nd terhadap Y sebesar 5.20.

Dwi Retnani

Berapa kenaikan kadar Nd sebelum dansesudah ekstraksi.

A.N. Bintarti

Kadar Nd di dalam umpan 68.74 %sedangkan sesudah ekstraksi :t 7/.2 %sehingga kenaikal1l1ya masih kecil sebablillsur-unsur yang lain masih ikutterekstraksi. Meskipun demikian Ndtelpisah baik terhadap Y dan Ce sehinggaada kemungkinan bisa mendapatkan hasilpemisahan yang lebih meningkat denganmelakukan ekstraksi bertingkat.

Dwi Wahini Nurhayati

Mengapa faktor waktu pengadukan tidakberpengaruh pada faktor pisah (gambar 10)

A.N. Bintarti

Waktu pengadukan dalam proses ekstraksidiperlukan supaya kontak kedua fasa yangtidak saling larut dapat lebih efekt((sehingga hasi/ ekstraksiu meningkat.Untuk pertambahan \Vaktu pengadukantidak memberikan peningkatan hasil hasilyang berarti dan pada gambaI' 10 unsurNd telpisah cukup baik terhadap unsur Ysedangkan terhadap unsur-unsur yanglain belum ada peningkatan.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juri 2003