PENELITIANBERBASIS KOMPETENSI

TEKNIK PELAPISAN Fe O DALAM SINTESIS HIBRIDA ALGA-SILIKA SEBAGAI PENYERAP LOGAM BERAT 3 4

Prof. Dr. Buhani, M.Si. NIDN 0016046905 Dr. Rinawati., M.Si. NIDN 0014047101

JURUSAN KIMIA FMIPA UNIVERSITAS LAMPUNG

ABSTRAK

Pada penelitian ini telah dilakukan modifikasi biomassa alga melalui proses simultan sol-gel dan pelapisan silika dengan partikel magnetit ( ). Modifikasi tersebut bertujuan meningkatkan kapasitas adsorpsi, stabilitas kimia, kemampuan memisahkan logam dengan cepat karena sifat magnet adsorben, dan mencegah adanya produk samping proses adsorpsi sehingga bersifat ramah lingkungan. Adsorben hasil modifikasi dari biomassa alga Nitzschia sp-silika-magnetit (HASN-M) dan Porphyridium sp-silika-magnetit (HASP-M) dikarakterisasi meliputi: identifikasi gugus fungsional dengan spektrofotometer inframerah (IR), morfologi permukaan dengan scanning electron microscopy (SEM), komposisi unsur dengan X-ray energy dispersion spectroscopy (EDX), dan analisis tingkat kekristalan dengan difraksi sinar-X (XRD). Analis kadar logam berat yang digunakan dalam proses adsorpsi dilakukan dengan mengunakan spektrofotometer serapan atom (SSA). Adsorben hasil modifikasi HASN-M dan HASP-M telah diuji stablitas kimianya dalam media asam, netral, dan basa serta kemampuan penggunaan ulang sebagai adsorben. Laju dan kapasitas adsorpsi ion Cu(II), Cd(II), Ni(II), Zn(II), dan Pb(II) pada adsorben HASN-M dan HASP-M lebih besar dibandingkan dengan hibrida alga-silika (HAS) tanpa . Adsorben HASN-M dan HASP-M stabil lebih dari 4 hari dalam media asam dan netral dan dapat digunakan sebanyak 5 kali siklus adsorpsi.

Kata kunci : Adsorpsi, silika-magnetit, biomassa alga, hibrida alga-silika, logam berat

Fe O3 4

Fe O3 4

Latar Belakang SKEMA SINTESIS HIBRIDA ALGA-SILIKA-Fe O3 4

Pemanfaatan biomassa alga sebagai material penyerap logam berattelah banyak dikembangkan, karena :

* Biomassa alga mengandung beberapa gugus aktif yang dapat berperan sebagai ligan untuk mengikat ion logam.

* Biomassa alga merupakan material alam yang bersifat dapat diperbaharui.

* Material hasil modifikasi biomassa alga dapat diuraikan sehingga tidak menghasilkan produk samping yang berbahaya bagi lingkungan

HASIL PENELITIAN

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Bilangan Gelombang (cm-1)

A

B

C

Tra

nsm

ita

n(%

)

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0

10

20

30

40

Tra

ns

mit

an

(%)

Bilangan Gelombang (cm -1)

A

B

C

Gambar 1. Spektra IR a) silika gel, b)HASN, dan c) HASN-M

Gambar 2. Spektra IR a) silika gel, b)HASP, dan c) HASP-M

Catatan: HASN-M : Nitzschia sp-silika-magnetit HASP-M : Porphyridium sp-silika-magnetit

Gambar 3. SEM-EDX HASN-M dan HASP-M

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20keV

0

5

10

15

20

25

cps/eV

Fe

Fe

O

Si

C

HASN-M

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10keV

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

cps/eV

Au

Au

Au

C

O

Mg

Si

Fe

Fe

N

HASP-M

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Inte

ncity

(a.u

)

2q(o)

C B A

Gambar 4. Difraktogram a) Magnetit , b) HASP, dan c) HASP-MGambar 5. Kapasitas adsorpsi ion logam

Gambar 6. Grafik gubungan antara interaksi waktu dan % [Si] dalam media asam, netral dan basa pada HASN-M dan HASP-M dengan waktu interaksi selama 4 hari

Gambar 7. Grafik jumlah ion Cd(II) yang teradsorpsi dan terdesorpsi pada HASN-M dengan 5 kali penggunaan ulangan.

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5

Adsorpsi-desorpsi

(%)

Pengulangan

Cd(II) adsorpsi Cd(II) desorpsi * Sintesis material HAS-Fe O 3 4

dari biomassa alga melalui proses sol-gel dan pelapisan partikel Fe O telah berhasil 3 4

dilakukan

* Material HAS-Fe O memiliki 3 4

keunggulan untuk diaplikasikan pada proses adsorpsi ion logam dalam larutan;

* Material tersebut dapat

diaplikasikan sebagai adsorben untuk pemisahan logam berat dalam larutan karena bersifat stabil secara kimia dan dapat digunakan secara berulang.

SIMPULAN

Buhani, Rinawati, Suharso, Yuliasari D.P., Yuwono S.D., 2017, Desal. Wat. Treat., 80 (1) :203-2013.

Buhani, Narsito, Nuryono, Kunarti, E.S., Suharso, 2015, , Desal. Wat. Treat., 55 (5) :1240-1252.

Buhani, Suharso, Aprilia, L., 2012, Ind. J. Chem. : 12 (1) : 94-99.

Buhani, Suharso and Sumadi, 2010, Desalination, 259 :140-146.

REFERENSI

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih kepada DPRM Kemenristekdikti yang telah membiaya penelitian ini melalui Program Penelitian Berbasis Kompetensi dengan No. Kontrak : 071/SP2H/LT/DPRM/IV/2017