BAB III

KEGUNAAN DAN SPESIFIKASI

III.1. Kegunaan Zeolit

III.1.1. Bidang Pertanian dan Perkebunan

Berdasarkan kapasitas pertukaran kation dan retensivitas terhadap

air yang tinggi, zeolit sekarang ini telah banyak digunakan untuk

memperbaiki sifat tanah, terutama tanah yang banyak mengandung

pasir (kandungan lempung sedikit) dan tanah podzolik. Fungsinya

sebagai pemantap tanah (soil conditioner) sebagai pembawa pupuk

(fertilizer carrier) dan sebagai pengontrol cadangan air.

Dalam penggunaan zeolit sebagai pemantap tanah, yang penting

adalah jenis kation dominan yang terkandung dalam zeolit. Zeolit

dengan kandungan Na+ yang tidak lebih tinggi dari kation yang dapat

dipertukarkan akan memberikan hasil panen yang baik. Sebaliknya,

zeolit dengan kandungan ion K+ yang tinggi akan mempersulit terjadi

proses pertukaran kation dengan ion NH4+, sehingga zeolit jenis ini

tidak cocok untuk pertanian. Oleh karena itu, zeolit jenis klinoptilolit

lebih umum digunakan karena kandungan ion Na+ lebih tinggi

dibandingkan ion K+.

Penggunaan zeolit, terutama jenis klinoptilolit telah

memperlihatkan hasil, yaitu berupa peningkatan ketersediaan unsur

nitrogen dalam tanah. Keberhasilan ini akan lebih terlihat lagi bila

zeolit digunakan pada tanah yang kandungan lempungnya sedikit

(sandy soil coarse textured soils, dan highly permeable).

III.1.2. Bidang Peternakan

Dalam bidang peternakan, zeolit telah digunakan secara komersial,

terutama di negara Eropa dan Jepang. Di Indonesia, zeolit telah

digunakan sebagai imbuh makanan (feed additive) ternak babi dan

ayam. Penggunaan zeolit dalam bidang peternakan didasarkan kepada

dua sifat zeolit yang penting, yaitu :

- Kapasitas pengikat ion NH4+ yang berasal dari ammonia sangat

besar

- Afinitas zeolit terhadap ion-ion yang bersifat racun

Pada ternak ruminansia (domba, sapi, babi, ayam dan lain-lain),

proses pencernaan protein dan non-protein nitrogen (NPN) sangat

berbeda bila dibandingkan dengan proses pencernaan pada ternak non-

ruminansia. Di dalam rumah ternak ruminansia, baik protein maupun

non-protein nitrogen akan dicerna menjadi ammoniak. Proses ini

biasanya berlangsung cepat sehingga banyak protein yang tidak dapat

dimanfaatkan oleh bakteri untuk sintesis protein.

Penambahan zeolit ke dalam ransum, menyebabka kelebihan ion

NH4+ dapat diikat oleh zeolit sehingga dapat dimanfaatkan oleh bakteri

untuk keperluan sintesa protein sesuai dengan kebutuhan, sehingga

pemanfaatan protein oleh ternak ruminansia lebih efisien yang

akhirnya daat meningkatkan pertumbuhan dan produksi ternak.

III.1.3 Bidang Perikanan

Zeolit disini bergunfsi sebagai pengontrol kandungan ion NH4+ di

dalam air. Pada umumnya ion ini berasal dari kotoran ikan dan sisa

makan yang membusuk. Dengan pemberian zeolit, pada ruangan yang

sama jumlah ikan yang dapat dipelihara lebih banyak.

Pada tambak udang, kendala yang dihadapi adalah rendahnya

produksi (1 ton ha per tahun) sedangkan produksi tambak udang di

Taiwan mencapai 20 ton/ha/tahun. Hal ini umumnya disebabkan oleh

tingkat kematian benur yang masih tinggi karena sirkulasi air yang

belum baik. Peningkatan produksi dapat dilakukan dengan

memperbaiki sistem pengairan dan pemanfaatan zeolit.

Zeolit dapat mengatasi masalh polusi di tambak udang terutama

polusi yang terbentuk oleh ion NH3+, S2-, NH4+, Fe3+ dan Mn2+, baik

yang berasal dari pembusukan sisa makanan maupun dari eksresi

udang itu sendiri. Berdasarkan hasi percobaan yang telah dilakukan

pada tambak dang windu, penggunaan zeolit dapat :

- Meningkatkan kelangsungan hidup benur dari rata-rata 25%

menjadi 87%

- Meningkatkan produksi tambak udang dari 4,36 kg per petak

menjadi 12 kg per petak (7x4 m2)

III.1.4 Bidang Industri

Pengeringan dan Pemurnian Gas

Zeolit telah umum digunakan dalam proses permunian gas methan

(biogas), gas alam dan lainnya.

Pada umumnya gas methan yang terbentuk dari pembusukan

sampah atau kotoran binatang memiliki komposisi CH4+ (50%), CO2

(40%), dan sisanya (10%) berupa unsur belerang. Gas methan ini

masih sangat kotor, bersifat korosif dan nilai kalornya sangat rendah.

Tahap pekerjaan untuk memurnikan gas methan adalah :

- Gas methan mula-mula dikeringkan dan dihilangkan unsur

belerangnya

- Gas methan kering kemudian dialirkan melalui tabung-tabung

yang berisi bubuk zeolit kering (zeolit jenis khabazit atau erionit)

- Dalam tabung tersebut gas CO2 akan terjerap dan terikat, sehingga

menghasilkan gas methan yang murni

Mengingat sifat zeolit yang dapat menjerap gas CO2 maka zeolit

dapat digunakan untuk mengatasi pencemaran atau polusi udara dan

air. Pencemaran tidak hanya terjadi karena adanya partikel yang tidak

dikehendaki, namun disebabkan oleh menurunnya kadar oksigen.

Zeolit jenis mordenit merupakan zeolit terbaik untuk meningkatkan

konsentrasi oksigen. Zeolit jenis lain yang juga dapat digunakan adalah

klinoptilolit, khabazit, erionit dan analsim. Keistimewaan mordenit

adalah memiliki sifat mampu menjerap gas nitrogen (N) secara

terpisah yang kemudian diubah menjadi ikatan atau senyawa Na-N-H.

Bahan Pengisi (Filler)

Zeolit dapat digunakan pada industri kertas dan kayu lapis

(multipleks) sebagai pengisi (filler)

Pada industri kertas, zeolit jenis klinoptilolit digunakan untuk

menghasilkan kertas berkualitas super untuk menggantikan fungsi

kaolin atau kalsium karbonat. Zeolit yang digunakan berukuran 0,7-15

mikron.

Pada industri kayu lapis, zeolit digunakan dalam bentuk pasta yang

berfungsi sebagai pengisi dan perekat sebelum dilakukan penekanan

dan pemanasan.

Bahan Keramik

Pada suhu 5000C dan tekanan 2000 Mpa, Zeolit-Y akan berubah

menjadi jadeite (batu giok) yang merupakan batu permata yang sangat

keras dan kaku. Reaksi perubahan fisika dan kimianya adalah :

Na(AlO2)2 . 4H2O NaAlSi2O6 + 4H2

Zeolit (dalam bentuk penukar magnesium) akan meleleh menjadi

glass pada suhu 16000C dan pada suhu 10.0000C akan mengalami

proses rekristalisasi membentuk kordinit, yang reaksinya adalah :

Mg(AlO2)4 (SiO2)5 Mg2Al4Si5O15MgX

Kordinit merupakan bahan keramik yang komposisinya dapat

diubah sebelumnya dengan cara penukaran kation

III.1.5 Bidang Energi

Gasifikasi Batubara

Zeolit digunakan sebagai katalisator pada proses gasifikasi batubara

terutama batubara dengan kadar belerang dan/atau nitrogen tinggi.

Zeolit dapat membantu untuk memperoleh gas batubara yang bersih

karena zeolit tersebut dapat menyerap unsur-unsur pengotor. Cara lain

dalam proses gasifikasi batubara terutama insitu adalah dengan

menghembuskan gas oksigen ke dalam endapan.

Karena biaya mencairkan dan memurnikan oksigen sangat mahal,

maka dapat digunakan zeolit untuk membuat gas oksigen yang sesuai

dengan kadar yang dikehendaki.

Industri Perminyakan

Dalam industri minyak zeolit selain digunakan sebagai petunjuk

paleo environment pada lapangan minyak bumi, juga dapat digunakan

pada proses pemurnian. Tujuan penggunaan zeolit disini adalah untuk

menjerap air dan karbondioksida yang terkandung dalam minyak

bumi.

Sejak tahun 1970, zeolit jenis klinoptiolit dan mordenit telah

digunakan sebagai bahan katalis, isomerisasi, hidrogenasi, alkalinisasi,

dan bahan polimerisasi. Zeolit kenis khabazit pada umumnya

digunakan sebagai bahan pengering gas H2, F2, dan pemurnian

hidrokarbon yang mengandung klorin dan fluorin. Mordenit yang telah

diaktifkan dapat digunakan sebagai bahan katals untuk menguraikan

ikatan hidrokarbon

Energi Matahari

Dalam industri pemanfaatan energi matahari, zeolit digunakan

sebagai bahan penjerap dan pelepasan panas kembali. Zeolit yang

digunakan adalah jenis khabazit dan klinoptiolit.

Pada dasarnya, fungsi zeolit disini adalah untuk menciptakan

keadaan yang kering pada siang hari dan lembab pada malam hari.

Proses pengeringan dan pelembaban oleh bubuk zeolit dapat

menyebabkan perubahan panas beberapa ratus BTU untuk tiap

kilogram bubuk zeolit.

III.1.6 Kelestarian Lingkungan

Dalam masalah lingkungan hidup, zeolit digunakan sebagai bahan

penghilang bau (deodorizer), penghilang warna, dan bahan pengontrol

polusi.

Penggunaan zeolit sebagai bahan pengontrol polusi pada umumnya

didasarkan pada kemampuan zeolit untuk mengubah kation suatu

limbah dalam jumlah yang besar secara selektif.

Awalnya detergen menggunakan bahan sodium trifosfat sebagai

pelembet air (water softener). Akan tetapi bahan kimia ini sangat

berbahaya bila berada di air secara berlebihan karena dapat

mempercepat pertumbuhan lumut hijau. Oleh karena itu ada pemikiran

untuk mengganti fosfat tersebut dengan zeolit karena selain memiliki

sifat pelembut, zeolit juga dapat menyerap dye-stuff dan pigment dirt.

Pengurangan penggunaan detergen fosfat sudah dilakukan terutama

di negara Eropa (Jerman Barat dan Belanda). Satu-satunya masalah

yang timbul, zeolit tidak larut tetapi akan membentuk suspensi dalam

air sehingga penggunaan detergen zeolit memerlukan mesin cuci yang

konstruksinya harus dimodifikasi secara besar-besaran.

III.1.7 Bahan Bangunan

Penggunaan zeolit untuk bahan bangunan meliputi jalan, pondasi

rumah atau bangunan, saluran air, jembatan, bahan perekat atau plester

dan lainnya.

Seperti perlit, obsidian dan pitchstone, zeolit juga dapat dibuat

menjadi pelet ringan. Di Jepang, zeolit jenis klinoptiolit dipanaskan

hingga temperatur 5500C dan kemudian didinginkan di udara terbuka.

Kemudian bahan dicampur dengan plester dolomit dan air dengan

perbandingan 1:1, kemudian dicetak tekan dan dikeringkan dalam

tungku selama 2 jam. Produk yang dihasilkan adalah bata ringan

dengan berat 0,75 kg dan kuat tekan 47kg/cm2.

III.2. Spesifikasi Penggunaan Zeolit

III.2.1 Bidang Peternakan

Analisis Kimia SpesifikasiSiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O3

Na2O

CaO

MgO

64,50%

0,32%

11.95%

0,45%

4,22%

1,21%

0,13%

Tabel 3.1

Spesifikasi Zeolit Sebagai Imbuh Makanan Ternak

III.2.2 Bidang Industri

III.2.2.1 Pemurnian Gas

Uraian SpesifikasiJenis Zeolit

Ukuran butir

Pengaktifan

Kekerasan

Modenit

(50-55% dalam zeolit)

-3+8 mesh

Pemanasan pada suhu 500-6000C

Tinggi

Tabel 3.2

Spesifikasi Zeolit yang Digunakan sebagai Bahan Pemurni Oksigen

III.2.2.2 Pengisi Kertas

Spesifikasi NilaiAnalisa Kimia :

SiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O3

Na2O

K2O

CaO.MgO

Hilang pijar

55-56%

0,03%

28-30%

0,5%

0,05%

7%

2%

6-7%Analisa Fisika :

Ukuran Butir :

300 mesh

+10 mesh

-5 mesh

Brightness

pH

0,05%W

25,00%

54,00%

70-73%

9,1-9,3

Tabel 3.3

Spesifikasi Zeolit sebagai Pengisi Kertas

III.2.3 Kelestarian Lingkungan

Jenis Limbah SpesifikasiLimbah Radioaktif :

Jenis zeolit

Bahan yang diserap

Ukuran butir

Klinoptiolit

Cesium dan stronsium

20-50 meshLimbah Rumah Tangga :

Jenis zeolit

Bahan yang diserap

Ukuran butir

Klinoptiolit

NH4 (ammonium) dan logam berat

20-50 meshLimbah Peternakan :

Jenis zeolit

Bahan yang diserap

Ukuran butir

Klinoptiolit

NH4 (ammonium)

100 mesh

Tabel 3.4

Spesifikasi Zeolit sebagai Bahan Pengontrol Polusi

Uraian SpesifikasiJenis zeolit

Ukuran butir

Pengaktifan

Kemampuan serap

Klinotiolit atau Mordenit

50-85 mesh

Pemanasan pada suhu 500-6000C

200 mg SO2/gr

Zeolit pada kondisi statik

Tabel 3.5

Spesifikasi Zeolit sebagai Penangkap Gas SO2 pada Cerobong Asap

Pabrik Asam Sulfat dan PLTU Batubara