Sintesis Silika Gel Dari Geothermal Sludge

Sintesis Silika Gel dari Geothermal Sludge

dengan Metode Caustic Digestion

Oleh :

Khoirul Anwar A. (2307 100 132)

Afifudin Amirulloh (2307 100 156)

Pembimbing :

Ir. Minta Yuwana, MS

Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan M.Eng

Laboratorium Elektrokimia & Korosi, Teknik Kimia FTI-ITS

Latar Belakang

Posisi Indonesia terletak pada

pertemuan tiga lempengan besar

Potensi pembangunan PLTP meningkat

Ditemukan 265 lapangan panas

bumi (Pusat S.D. Geologi, 2006)

Limbah Geothermal meningkat

Mengembangkan metode pengolahan

limbah padat Geothermal untuk

pembentukan silika gel

Kamath dan Proctor, (1998)

Merecovery silika

dari abu sekam padi

dengan mendispersikan

ke dalam larutan NaOH

sehingga diperoleh

larutan Sodium Silikat

Kalapathy, Proctor, dan Shultz (2000)

Meneliti tentang struktur, densitas

serta kekuatan mekanik silika gel

dari abu sekam padi yang dipengaruhi

pH. pH yang tinggi akan mengurangi

kandungan air dalam silika

Penelitian Terdahulu

Ika dan Wahyu, (2006)

Meneliti pengaruh kondisi

pengasaman terhadap karak-

teristik partikel silika gel dari

abu bagasse dengan metode

caustic digestion dan hasilnya

dititrasi dengan HCl.

Affandi, dkk. (2009)

Washing treatment dengan air

demin dapat menghasilkan

silika dengan kemurnian 99% wt

Penelitian Terdahulu

1. Mempelajari pengaruh

kondisi ekstraksi terhadap

yield recovery silika

2. Mempelajari pengaruh

pengasaman terhadap

karakteristik pertikel silika

yang dihasilkan.

Tujuan Penelitian

Menciptakan material baru

dari bahan berharga nol

dengan metode yang

sederhana dan berenergi

rendah

Mengurangi problem

buangan limbah PLTP

Manfaat Penelitian

Caustic Digestion

Metode ekstraksi didasarkan pada sifat

kelarutan silika. Silika sangat larut pada pH>10.

2NaOH + Geothermal Sludge Na2O.xSiO2

Senyawa yang lain larut pada pH asam

AgingGel Drying

Metode Sol-Gel

Gel

Penambahan HCl

Proses penguatan jaringan

gel agar hanya terjadi

sedikit pengerutan

saat proses pengeringan

Proses evaporasi liquid

dari gel dilakukan pada

tekanan ambient

Sodium Silicate

Pembuatan Sol Gel

NaOH 100 ml Geothermal Sludge 10 g

Diaduk & didihkan pada titik didihnya selama 1 jam

Didinginkan pada suhu ruang dan filtrasi

Mengambil 10 ml larutan

ekstrak dan menguapkannya

sehingga dapat diketahui yield

recovery silika.

Prosedur Penelitian

Air Demin

Sodium Silikat(filtrat ekstraksi) Rasio Pengenceran

(Sodium Silikat : Total larutan)

1:2 , 1:3, 1:4, 1:5

Prosedur Penelitian

HCl 1 N

Aging tahap I (1 jam)

pH =10

Variabel Percobaan

Rate HCl =

0,5; 1,0; 1,5; dan 2 ml/menit

pH akhir =

5, 6, 7, 8, 9

Prosedur Penelitian

HCl 1 N

pH = 5-9

Aging tahap II

Aging tahap II pada suhu ruang selama waktu yang divariasi

Kekuatan dan kekerasan wet gel

merupakan fungsi waktu.

Prosedur Penelitian

6 ; 12; 18 dan 24 jam

Filtrasi dengan kertas saring

Air Demin

Ditambahkan air demin hingga gel pecah dan

membentuk slurryDikeringkan pada

suhu 100 °C selama 24 jam

Pencucian dilakukan 3 kali, untuk menghilangkan

garam NaCl

Silika Gel

Prosedur Penelitian

Hasil Penelitian

Pengaruh Konsentrasi NaOH terhadap Recovery Silika

Konsentrasi NaOH tinggi ion Na+ banyak silika yang terekstrak banyak

Hasil Penelitian

Pengaruh Konsentrasi NaOH terhadap Rasio SiO2/Na2O

Rasio kecil Na banyak garam NaCl banyak pencucian lebih susah

Hasil Penelitian

Pengaruh Rasio Pengenceran terhadap Surface Area

Kondisi yang ditetapkan:

Volume sodium silikat = 5 ml ; pH akhir gel= 7; Rate titrasi HCl = 0,5 ml/menit

Waktu aging = 18 jam; Drying= 24 jam, suhu 100oC

Hasil Penelitian

Pengaruh pH terhadap Surface Area


Rasio Pengenceran= 1:4; Rate titrasi HCl = 0,5 ml/menit


Hasil Penelitian

Pengaruh pH terhadap Volume Pori

pH tinggi partikel primer besar derajat penggabungan kecil

Volume pori kecil kekuatan gel lemah (drying)

Hasil Penelitian

Pengaruh Rate Titrasi HCl terhadap Surface Area


Rasio Pengenceran= 1:4; pH akhir gel= 7


Hasil Penelitian

Pengaruh Waktu Aging terhadap Surface Area


Rasio Pengenceran= 1:4; pH akhir gel= 7

Rate titrasi HCl = 0,5 ml/menit; Drying= 24 jam, suhu 100oC

0.00

40.00

80.00

120.00

160.00

200.00

240.00

280.00

320.00

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

V S

TP (

cc/g

)

P/Po

Desorption

Adsorption

Hasil Penelitian

Kurva Adsorpsi-Desorpsi Nitrogen

Silika gel dari geothermal sludge tergolong adsorpsi isothermis tipe IV

Tipe ini berlaku untuk material porous d diameter berukuran mesoporus

Hasil Penelitian

Hasil Analisa XRD

Hasil Penelitian

Morfologi Silika Gel

Kesimpulan

1. Konsentrasi NaOH mempengaruhi yield recovery silika dari geothermal

sludge. Yield meningkat dengan naiknya konsentrasi NaOH

2. Pengenceran yang semakin besar, maka surface area cenderung naik

1. Kenaikan pH akhir gel menyebabkan surface area mengalami penurunan, dan

volume pori cenderung menurun.

3.

4. Semakin besar rate titrasi HCl, surface area semakin menurun.

1. Waktu aging 6-18 jam,surface area mengalami kenaikan. Sedangkan pada

waktu aging lebih dari 18 jam, surface area menurun.

5.

6. Diameter pori silika yang dihasilkan termasuk dalam kategori mesopori.

Sintesis Silika Gel Dari Geothermal Sludge

Documents

Transcript of Sintesis Silika Gel Dari Geothermal Sludge