ZEOLIT DAN MANFAATNYA

A. PengantarMineral zeolit banyak ditemukan di alam sebagai sedimen vulkano.

Penyusun utama zeolit adalah mordenit dan klipnotilonit dalam berbagai komposisi.

Zeolit di definisikan sebagai aluminosilikat yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi dengan rongga di dalamnya. Struktur kerangka zeolit tersusun atas unit-unit tetrahedral (AlO4)-5 dan (SiO4)-4 yang saling berikatan melalui atom oksigen membentuk pori-pori zeolit. Zeolit dapat dimanfaatkan sebagai penukar ion, penyaring molekuler, adsorben dan katalis (Muhammad, 1995).

Zeolit menurut proses pembentukannya dibagi menjadi 2, yaitu zeolit alam (natural zeolit) dan zeolit sintesis (synthetic zeolit). Sedangkan berdasarkan ukuran porinya, zeolit dapat diklasifikasikan menjadi 3 golongan, yaitu : zeolit dengan pori kecil (small pore zeolit), zeolit pori medium (medium pore zeolit), dan zeolit pori besar (large pore zeolit). Zeolit alam biasanya mengandung kation-kation K+, Na+, Ca2+ atau Mg2+ sedangkan zeolit sintetik biasanya hanya mengandung kation-kation K+ dan Na+. Pada zeolit alam, adanya molekul air dalam pori dan oksida bebas di permukaan seperti Al2O2, SiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O dapat menutupi pori-pori atau situs aktif dari zeolit sehingga dapat menurunkan kapasitas adsorpsi maupun sifat katalisis dari zeolit tersebut. Inilah alasan mengapa zeolit alam perlu diaktivasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Aktivasi zeolit alam dapat dilakukan secara fisika maupun kimia. Secara fisika, aktivasi dapar dilakukan dengan pemanasan pada suhu 300-200 oC dengan udara panas atau dengan system vakum untuk melepaskan molekul air. Sedangkan aktivasi secara kimia dilakukan melalui pencucian dengan larutan Na2EDTA atau asam-asam anorganik seperti HF, HCl dan H2SO4 untuk menghilangkan oksida-oksida pengotor yang menutupi permukaan pori.

B. Rumus UmumRumus umum zeolit adalah

Mx/n{(AlO4)x(SiO4)y}.zH20

Mx/n = kation bermuatanx = jumlah AlO4

y = jumlah SiO4

z = jumlah H20kerangka zeolit berupa rongga yang berisi kation M+ sebagai kation

penyumbang muatan AlO4 (Lisley dan Elain, 1992).

C. StrukturZeolit umumnya memiliki struktur tiga dimensi, yang terbentuk dari

tetrahedral alumina dan silica dengan rongga-rongga di dalam yang berisi ion logam-logam, biasanya alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas. Struktur zeolit sejauh ini dikenal bermacam-macam, tetapi secara garis besar strukturnya terbentuk dari unit bangun sekunder polyhedral dan membentuk polihendra dan akhirnya unit struktur zeolit.

o o o o M+ o o

Si Si Si Si Si

o o o o o o o o o o

Beberapa contoh jenis mineral zeolit beserta rumus kimianya :Nama mineral Rumus kimia unit selAnalsium Na16(Al36Si32O96).16H20Kabasit (Na2Ca)6(Al12Si24O72).40H20Erionit (Na2Ca5K)(Al9Si27O72).27H20Mordenit Na8(Al8Si40O96).24H20Wairakit Ca(Al2Si4O12).12H20

Aplikasi Zeolit sebagai AdsorbenAplikasi adsorben umum dan berfokus pada membersihkan molekul polar

atau senyawa terpolarisasi untuk proses pemurniandan pemisahan missal didasarkan pada proses penyarikan molekuler. Zeolit berfungsi sebagai penyaring alami. Air tanah yang dilewatkan kolom gelas berisi zeolit, kadar Fe dapat diturunkan sampai 55%, sedangkan kadar Mn dapat diturunkan sampai 100% (Abdur Rahman dan Budi Hartono, 2004: 1-6)

Pemurnian Pemisahan MassalPengeringan Gas alam Cracking gas Jendela terisolasi Refrigerant (Pembeku)

Pemisahan n-parafin dan isoparafinPemisahan Xylena

Memisahkan CO2-, gas alam dan

oksigen cair pabrikPemisahan olefinPemisahan pelarut organic

Membersihkan senyawa belerang O2 dari udaraSweetening gas alam dan LPG Pemisahan CO2, SO2 dan NH3

Membersihkan polutan Hg, NOx dan Sox Pemisahan gulaMembersihkan bahan organik dan anorganik dari aliran umpan asam asetat umpan

Pemisahan asam amino dan nitroamina

(sumber : Auerbach 2003, Chapter 1 p 14)

Zeolit yang terdehidrasi akan mempunyai struktur pori terbuka dang internal surface area besar sehingga kemampuan mengadsorb molekul selain air semakin tinggi. Ukuran cincin dari jendela yang menuju rongga menentukan ukuran molekul yang dapat teradsorb. Sifat ini yang menjadikan zeolit mempunyai kemampuan penyaringan yang sangat spesifik yang dapat digunakan untuk pemurnian dan pemisahan. Chabazite (CHA) merupakan zeolit pertama yang diketahui dapat mengadsorb dan menahan molekul kecil seperti asam formiat dan metanol tetapi tidak dapat menyerap benzene dan molekul gas yang lebih besar. Chabazite telah digunakan secara komersial untuk mengadsorb gas polutan SO2 yang merupakan rmisi dan cerobong asap. Hal yang sama terdapat pada zeolit-A dimana diameter jendela berukuran 410 pm yang sangat kecil dibandingkan

diameter rongga dalam yang mencapai 1140 pm sehingga molekul metana dapat masuk rongga dan molekul benzene yang lebih besar tertahan diluar.

Selain itu zeolit juga dapat digunakan sebagai adsorben zat warna brom dan untuk pemucatan minyak sawit mentah.

Zeolit yang digunakan sebagai penyaring molecular tidak menunjukkan perubahan cukup besar pada struktur kerangka dasar pada dehidrasi walaupun kation berpindah menuju posisi dengan koordinasi lebih rendah. Setelah dehidrasi, zeolit-A dan zeolit lainnya sangat stabil terhadap pemanasan dan tidak terdekomposisi dibawah 700oC. Volume rongga pada zeolit-A terdehidrasi adalah sekitar 50% dari volume zeolit.

Bilangan IodSejumlah berat tertentu biodiesel direaksikan dengan I2 dan KI, kemudian

ditutup rapat dan didiamkan selama 30 menit sambil sesekali digoyang. Campuran kemudian di titrasi dengan natrium tiosulfat yang telah dibakukan dengan kalium bikarbonat , dengan indikator amilum sampai warna biru hilang

Optimasi bilangan peroksidaOptimasi bilangan Asam