7/21/2019 Zeolit

http://slidepdf.com/reader/full/zeolit-56dca9bac0d08 1/5

Zeolit

1. Definisi Zeolit

Zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumino-silikat terhidrasi yang menkation alkali dan alkali tanah. Zeolit pertama kali dikenal sebagai golongan mineral oahli mineral kebangsaan Swedia, Baron Axel ronstedt pada tahun 1!"#. $stilah %eoldari bahasa &unani yaitu %ein yang berarti membuih dan lithus yang berarti batu, yaselan'utnya dapat diartikan sebagai batu api (boiling stone). *al ini sesuai dengan sifamembuih bila dipanaskan pada 1++o .

enurut ahli geokimia dan mineralogi, %eolit merupakan produk gunung berapi yangmen'adi batuan ulkanik, sedimen-sedimen dan batuan metamorfosa yang selan'utny proses pelapukan akibat pengaruh panas dan dingin yang ter'adi di dalam tanah memmineral-mineral %eolit. Se ara umum %eolit diformulasikan sebagai berikut/

0 n2 .3Al024. xSi205. y*02

6eterangan / 7 kation alkali atau alkali tanahn 7 alensi logam alkalix 7 'umlah Si20 per molekul, nilainya berkisar 0-1+y 7 'umlah anhidrat per molekul, nilainya berkisar 0-!Zeolit terdiri dari 4 komponen utama, yaitu/ kation yang dipertukarkan, kerangka aludan fasa air. $katan antara Al-Si-2 membentuk struktur kristal, sedangkan logam alkamerupakan sumber kation yang mudah dipertukarkan.

0. Struktur ZeolitZeolit merupakan struktur berongga yang berisi molekul air dan kation yang dapat di

(ion-ion alkali dan alkali tanah) dan memiliki ukuran pori-pori tertentu. Struktur bang%eolit umumnya berupa kerangka tiga dimensi tetrahedral dari unit sili a (Si28)8- d(Al28)"- yang saling berhubungan melalui atom 2. Beberapa ontoh struktur bangun%eolit dari tetrahedral adalah odel bola tongkat, odel padatan, odel kerangka,. o

Zeolit memiliki struktur berma am-ma am (Smart dan oore), yang se ara garis bes%eolit dibentuk oleh empat empat unit bangun utama yaitu unit bangun primer, seku polyhedral dan struktur %eolit. 6erangka bangun primer %eolit terdiri dari unit-unit t928 dengan setiap atom pusat (9) berikatan dengan empat atom oksigen. :nit bangun terbentuk dari tetrahedral 928 yang bergabung membentuk in in tunggal atau in iSelan'utnya unit bangun sekunder bergabung membentuk unit bangun polihedral. :nit%eolit dibentuk dari banyak gabungan unit bangun sekunder dan unit bangun polihed

4. ;enis-'enis Zeolitenurut proses pembentukannya %eolit dapat digolongkan men'adi 0 kelompok yaitu

dan %eolit sintesis.

a. Zeolit alamZeolit alam merupakan mineral yang terbentuk karena adanya proses perubahan alam

7/21/2019 Zeolit

http://slidepdf.com/reader/full/zeolit-56dca9bac0d08 2/5

(%eolitisasi). Di alam banyak di'umpai %eolit dalam lubang-lubang batuan la a dan sedimen terutama sedimen piroklastik berbutir halus (tuf).;enis %eolit di alam terdiri dari hampir "+ spesies, antaralain klinoptilolit, analsim, kaklinoptilolit, erionit, fau'asit, ferrierit, dan heulandit. <ada proses pembentukannya, m%eolit yang terbentuk lebih dahulu adalah klinoptilolit dan filipsit yang merupakan m

penurun bagi mineral-mineral %eolit yang lain. Di $ndonesian 'enis yang terbesar adklipnotilotit dan modenit.;enis dari %eolit alam tersebut dapat dibedakan men'adi 0 kelompok, yaitu /

• Zeolit yang terdapat di antara elah- elah batuan atau di antara lapisan batuanZeolit 'enis ini terdiri dari beberapa 'enis mineral %eolit bersama-sama dengan lain seperti kalsit, kwarsa, renit, fluorit, mineral sulfida, dll.

• Zeolit yang berupa batuan;enis %eolit yang berbentuk batuan hanya sedikit, diantaranya adalah klinoptiloanalsim, laumontit, mordenit, filipsit, erionit, kabasit dan heulandit.

• Zeolit di alam banyak ditemukan di $ndia, Siprus, ;erman dan Amerika Serikatsedangkan daerah di $ndonesia yang diperkirakan mempunyai adangan %eol besar dan berpotensi untuk dikembangkan, yaitu ;awa Barat dan =ampung.

b. Zeolit sintesisZeolit sintesis merupakan hasil rekayasa manusia melalui proses kimia yang dibuat selaboratorium ataupun dalam skala industri dan memiliki sifat khusus sesuai dengankeperluannya. Sifat %eolit sangat tergantung dari 'umlah komponen Al dan Si, oleh s%eolit sintesis dikelompokkan sesuai dengan perbandingan kadar komponen Al dan %eolit men'adi 4 yaitu/

• Zeolit SiZeolit ini sama sekali tidak mengandung sisi kation(Al), bersifat sangat hidrofihidrofobik, sehingga dapat mengeluarkan atau memisahkan suatu molekul orgasuatu ampuran air.

• Zeolit dengan kadar Si rendahZeolit 'enis ini kaya Al, dan memiliki pori-pori, komposisi serta saluran ronggasehingga memiliki nilai ekonomi tinggi karena sangat efektif untuk proses pematau pemurnian dalam skala besar.

• Zeolit dengan kadar Si tinggiSifat %eolit 'enis ini sangat hidropilik dan akan menyerap molekul yang tidak p baik digunakan sebagai katalisator asam untuk hidrokarbon.

• Zeolit dengan kadar Si sedang

7/21/2019 Zeolit

http://slidepdf.com/reader/full/zeolit-56dca9bac0d08 3/5

8. Sifat-sifat ZeolitSifat %eolit yang terpenting adalah sebagai penyerap yang selektif, penukar ion, dan sifat katalisis yang tinggi. Sifat-sifat serapan %eolit dipengaruhi oleh muatan-muatan6ation-kation ini terkoordinasi pada atom oksigen. <ada %eolit terhidrasi penuh, katimobil dapat diganti kation-kation lain tidak harus mono alen. <enggantian kaion den

lain yang berbeda ukurannya dan muatan listriknya dapat mempengaruhi ukuran poriakhirnya mempengaruhi sifat-sifat serapannya. <erubahan sifat %eolit tergantung paddan ukuran kation, temperatur, tekanan, konsentrasi larutan, dan struktur %eolit. 6atiyang ada dalam %eolit mempengaruhi sifat fisiknya.Sifat-sifat %eolit meliputi/

• DehidrasiSifat dehidrasi %eolit akan berpengaruh terhadap sifat adsorpsinya. Zeolit dapamelepaskan molekul air dalam rongga permukaan yang menyebabkan medan lmeluas ke dalam rongga utama dan akan efektif berinteraksi dengan molekul ydiadsorpsi. ;umlah molekul air sesuai dengan 'umlah pori-pori atau olume rua

yang akan terbentuk bila unit sel kristal %eolit tersebut diaktifkan dengan 'alan pemanasan.

• AdsorpsiDalam keadaan normal ruang hampa kristal %eolit terisi oleh molekul air beba berada di sekitar kation bila kristal %eolit dipanaskan pada suhu 4+++ sampamaka molekul air tersebut akan keluar sehingga %eolit dapat berfungsi sebagaigas atau airan. Zeolit 'uga mampu memisahkan molekul %at berdasarkan ukukepolarannya, karena adanya pengaruh kutub antara molekul %eolit dengan %

olekul yang tidak 'enuh atau memiliki kutub akan lebih mudah lolos daripada 'enuh atau yang tidak berkutub.

Selekti itas adsorbsi %eolit terhadap ukuran molekul tertentu dapat disesuaika 'alan/ penukaran kation, dekationisasi, dealuminasi se ara hidrotermal dan pen perbandingan kadar Si dan Al.

• <enukar ionSifat penukar ion pada %eolit barhubungan dengan ion-ion yang berada pada rrongga. $on-ion rongga atau kerangka elektrolit berguna untuk men'aga kenetra$on-ion ini dapat bergerak bebas sehingga pertukaran ion yang ter'adi tergantunukuran dan muatan maupun 'enis %eolitnya. Sifat sebagai penukar ion dari %etergantung dari sifat kation, suhu, dan 'enis anion. <enukaran kation dapat men perubahan beberapa sifat %eolit seperti stabilitas terhadap panas, sifat adsorpsiaktifitas katalisis.

• 6atalisZeolit merupakan katalisator yang baik karena memiliki pori-pori yang besar d permukaan yang maksimum. Zeolit memiliki iri paling khusus yang se ara pmenentukan sifat khusus di dalam mineral ini, yaitu adanya ruang kosong yangmembentuk saluran di dalam strukturnya. <ada proses penyerapan atau katalisi pemakaian %eolit akan mengakibatkan difusi molekul ke dalam ruang bebas a

7/21/2019 Zeolit

http://slidepdf.com/reader/full/zeolit-56dca9bac0d08 4/5

di antara kristal, sehingga dimensi dan lokasi saluran sangat penting.Sistem saluran ada 4 ma am, yaitu/ satu, dua dan tiga dimensi. <ada saluran samolekul hanya dapat bergerak ke satu arah sa'a. Saluran dua dimensi memberikkemungkinan molekul berdifusi ke dua arah atau dalam satu bidang datar, seda pada saluran tiga dimensi molekul yang berdifusi dapat bergerak ke semua arah

kristal. Saluran tersebut akan berulang tergantung dari system simetri kristal.• <enyaring atau pemisah

Zeolit memiliki kemampuan untuk memisahkan berdasarkan perbedaan ukurandan polaritas dari suatu molekul yang disaring. Zeolit dapat memisahkan suatumolekul gas dalam suatu ampuran tertentu karena mempunyai ruang hampa y besar dengan garis tengah yang berma am-ma am (antara 0> - ?>, tergantung%eolit). @olume dan ukuran garis tengah ruang hampa dala kisi-kisi kristal mekemampuan %eolit untuk bertindak sebagai penyaring molekul.

". <engolahan Zeolit

Zeolit merupakan bahan mineral yang langsung dapat dimanfaatkan, namun untuk ketertentu diperlukan pengolahan se ara khusus. <engolahan %eolit dapat dilakukan mtahap, yaitu penge ilan ukuran (si%ing), akti asi dan modifikasi.

• <enge ilan ukuran (si%ing)<enge ilan ukuran terhadap %eolit meliputi tahap peme ahan ( rushing) dan (grinaing). <roses penge ilan ukuran diperlukan untuk mendapatkan %eolit detertentu. <eme ahan yang dilakukan dengan penggerusan akan menghasilkan bukuran, bahkan sampai dengan 0++ mesh.

• Akti asi<roses akti asi %eolit dilakukan untuk menaikkan daya serap dan daya tukar iAkti asi yang dikenakan padaa %eolit dapat berupa akti asi se ara fisis maupkimiawi.Akti asi se ara fisis berupa pemanasan pada suhu 4++-8++o (untuk skala labatau dengan pemanasan se ara penghampaan selama 4 'am atau tanpa penghamselama "-# 'am (skala besar). <roses pemanasan ini bertu'uan untuk menguapkaterperangkap dalam pori-pori kristal %eolit, sehingga luas permukaan pori-pori bertambah. Akti asi se ara kimia dapat dilakukan dengan ara perendaman at pengadukan %eolit ke dalam suatu arutan asam (*0S28, * 24, * l) atau dengasoda kaustik ( a2*), yang bertu'uan untuk membersihkan permukaan pori, memsenyawa pengotor dan mengatur kembali letak atom yang dapat dipertukarkan.

• odifikasiodifikasi %eolit yang telah diakti asi perlu dilakukan untuk menaikkan daya

%eolit, agar %eolit tidak hanya menyerap logam berat berupa kation sa'a tetapi bentuk anion, mikroorganisme serta %at organik lain. odifikasi %eolit dapat ddengan 'alan/ melapisi %eolit dengan polimer organik sintesis yaitu inil klorid polimer organik alam yaitu kitosan, atau dengan melapisi %eolit dengan mang

7/21/2019 Zeolit

http://slidepdf.com/reader/full/zeolit-56dca9bac0d08 5/5

#. <enggunaan Zeolit<ada umumnya %eolit dapat dimanfaatkan sebagai penyaring molekul, penukar ion, bahan, katalisator, bahan baku water treatment, pembersih limbah air dan rumah tan pertanian, peternakan, perikanan, industri kosmetik, industri farmasi, dan lain-lain. <mineral %eolit di bidang pertanian, perikanan, dan perkebunan meningkat pesat, baik

kebutuhan dalam negeri maupun ekspor.