KARYA TULIS WAWASAN DAN KAJIAN MIPA

PROSES KIMIA DALAM ZEOLIT DANPENGGUNAANNYA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Diusulkan oleh

Anisa Riyani (14303241044)

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

YOGYAKARTA

2015

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Zeolit alam merupakan mineral yang

jumlahnya banyak tetapi distribusinya tidak

merata, seperti klinoptilolit, mordenit,

philipsit, chabazit, dan laumontit (Lestari,

2010). Menurut Chetam (1992) dalam Lestari (2010),

zeolit adalah mineral kristal alumina silika

tetrahidrat berpori yang mempunyai struktur

kerangka tiga dimensi, terbentuk oleh tetrahedral

[SiO4]4- dan [AlO4]5- yang saling terhubungkan oleh

atom-atom oksigen sedemikian rupa, sehingga

membentuk kerangka tiga dimensi terbuka yang

mengandung kanal-kanal dan rongga-rongga, yang di

dalamnya terisi oleh ion-ion logam, biasanya

adalah logam-logam alkali tanah dan molekul air

yang dapat bergerak bebeas.

Zeolit adalah bahan yang sangat bermanfaat

bagi manusia. Dalam bidang industri zeolit

dimanfaatkan sebagai bahan alternatif pengelolaan

limbah industri. Karena sifat-sifat yang dimiliki

zeolit, zeolit mudah untuk menyerap molekul,

manukar ion, dan menjadi katalis. Saat ini zeolit

telah dibuat dalam versi sintetisnya, yaitu suatu

senyawa kimia yang mempunyai sifat fisik dan kimia

yang sama dengan zeolit yang ada di alam, zeolit

2

ini terbuat dari bahan lain dengan proses sintetis

sehingga menyerupai zeolit yang ada di alam

(Saputra, 2006).

Zeolit telah dimanfaatkan manusia dalam

berbagai bidang kehidupan, berikut ini adalah

contoh penggunaan zeolit pada beberapa bidang

kehidupan (http://www.chem-is-try.org).

1. Bidang Pertanian

Penetral keasaman tanah, meningkatkan

aerasi tanah, sumber mineral pendukung pada

pupuk dan tanah, serta sebagai pengontrol yang

efektif dalam pembebasan ion amonium,

nitrogen, dan kalium pupuk.

2. Bidang Peternakan

Meningkatkan nilai efisiensi nitrogen,

dapat mereduksi penyakit lambung pada hewan

ruminensia, pengontrol kelembaban kotoran

hewan dan kandungan amonia kotoran hewan.

3. Bidang Perikanan

Membersihkan air kolam ikan yang

mempunyai sistem resikurlasi air, dapat

mengurangi kadar nitrogen pada kolam ikan.

4. Bidang Energi

3

Sebagai katalis pada proses pemecahan

hidrokarbon minyak bumi, sebagai panel-panel

pada pengembangan energi matahari, dan

penyerap gas freon.

5. Bidang Industri

Pengisi (filler) pada industri kertas, semen,

beton, kayu lapis, besi baja, dan besi tuang,

adsorben dalam industri tekstil dan minyak

sawit, bahan baku pembuatan keramik.

Oleh karena itu, sangat penting untuk

mengetahui peran zeolit dalam kehidupan manusia.

B. Tujuan

1. Memahami proses penggilingan batu zeolit.

2. Mengidentifikasi penerapan ilmu sains dalam

proses penggilingan batu zeolit.

C. Jadwal Pelaksanaan Kegiatan

No. Nama Kegiatan Waktu1 Penentuan tempat observasi 30 April - 4 Mei 20152 Lobying/ pencarian izin observasi 5-13 Mei 20153 Pelaksnaan observasi Thursday, May 14, 20154 Penyusunan laporan hasil observas 15- 27 Mei 20155 Pengumpulan data hasil observasi Thursday, May 28, 2015

BAB II

ISI

4

A. Profil PerusahaanPerusahaan tempat peneliti melakukan

observasi bernama “Perusahaan dan Pusat

Penggilingan Zeolit-Dolomit-Kalsit-Betonik,dll”.

Pemilik perusahaan ini bernama Bapak Sastro

Sugito. Sedangkan yang menjadi mandor di

perusahaan ini adalah Bapak Wagiran. Perusahaan

ini sudah berdiri pada tahun 1997. Pada awal

berdirinya, perusahaan ini hanya menjual mineral

alam seperti zeolit, dolomit, kalsit, betonik, dan

lain sebagainya. Namun pada tahun 1998, perusahaan

ini mulai melakukan produksi atau penggilingan

sendiri terhadap mineral alam menjadi berbagai

jenis bentuk olahan. Perusahaan ini merupakan

satu-satunya perusahaan pengolah zeolit di daerah

Pandansimping, Geneng, Prambanan, Klaten. Walaupun

di sekitar perusahaan ini banyak industri, namun

perusahaan ini dapat dengan mudah ditemukan karena

ciri khas perusahaan ini adalah bagian depannya

dipenuhi oleh batuan mineral zeolit tua yang

tersusun rapi. Perusahaan ini memperoleh bahan

zeolit alam dari daerah pegunungan kapur di Bayat,

Klaten dan dari pegunungan kapur di Wonosari,

Yogyakarta. Pasar dari produk olahan zeolit yang

dihasilkan perusahaan ini mencapai daerah Jawa

Timur. Para pembeli produk olahan zeolit dari

perusahaan ini pun beranek macam mulai dari petani

5

padi, petani udang, peneliti, mahasiswa, hingga

para produsen pupuk besar.

Tiap harinya perusahaan ini mampu

menghasilkan sekitar 8 hingga 10 ton olahan produk

zeolit dan olahan mineral lainnya seperti dolomit,

btu kapur, kalsit dan lain sebagainya. Dulunya

perusahaan ini juga mengolah batu kapur dengan

proses pembakaran menggunakan “Tobong Gamping”.

Namun setelah dikeluarkannya UU no.32 tahun 2009

tentang Pembangunan Berwawasan Lingkungan Hidup

yang berbunyi bahwa "Pembangunan berkelanjutan

(berwawasan lingkungan) adalah upaya sadar dan terencana yang

memadukan yang memadukan aspek lingkungan hidup, sosial,

dan ekonomi ke dalam strategi pembangunan untuk menjamin

keutuhan lingkungan hidup serta keselamatan, kemampuan,

kesejahteraan, dan mutu hidup generasi masa kini dan generasi

masa depan." sehingga Pemerintah setempat untuk

mengharuskan industri/ perusahaan mengolah limbah

yang mereka hasilkan menjadi limbah ramah

lingkungan sebelum di buang mak proses ini pun

tidak dilanjutkan lagi karena proses pengolahan

limbah dari perusahaan ini membutuhkan dana yang

melebihi penghasilan dari penjualan hasil

produksi. Di Perusahaan ini terdapat sekitar 10-15

pegawai yang semuanya adalah laki-laki. Sastro

Sugito Perusahaan, Pusat Penggilingan Zeolit

Dolomit-Kalsit-Betonik dll. Pandansimping,

6

Prambanan, Klaten, Jl. Yogya-Solo Km. 10 Telp.

(Kantor) HP. 081 2260 3407.

B. Lokasi Perusahaan

“Perusahaan dan Pusat Penggilingan Zeolit-

Dolomit-Kalsit-Betonik,dll” milik Bapak Sastro

Sugito ini beralamatkan di Jl. Yogya-Solo Km. 10

Pandansimping, Geneng, Prambanan, Klaten, Jawa

Tengah kode pos 57454 dengan nomor telepon 081

2260 3407. Perusahaan ini berada ±2 Km dari Candi

Prambanan ke arah timur.

C. Teknologi yang Digunakan

Teknologi yang digunakan dalam pengolahan

zeolit di Perusahaan dan Pusat Penggilingan

Zeolit-Dolomit-Kalsit-Betonik,dan lain-lain ini

berupa proses-proses konvensional pengolahan batu

mineral yaitu crushing, grinding, granuling,

pengayakan dan penjemuran (drying). Keseluruhan

teknologi yang digunakan dalam pengolahan zeolit

ini pada dasarnya hanya pengubahan bentuk zeolit/

pengecilan ukuran batuan mineral zeolit. Berbagai

macam ukuran zeolit yang dihasilkan untuk memenuhi

berbagai macam tuntutan tujuan pemakaian zeolit.

Di perusahaan ini terdapat empat jenis mesin untuk

pengolahan zeolit yaitu jaw crusher, hammer mill,

granulator, dan grinding. Saat melakukan

7

observasi, peneliti tidak mendapatkan informasi

bagaimana cara pengambilan zeolit dari alam karena

perusahaan ini memperoleh zeolit dari pemasok dari

daerah penghasil zeolit setempat. Kemungkinan para

penambang zeolit mengambil zeolit dari alam secara

konvensional seperti dengan palu karena mengingat

daerah penambangan zeolit yang digunakan oleh

perusahaan ini merupakan daerah pemukiman jadi

kecil kemungkinan jika melakukan pengeboman untuk

mengambil zeolit. Dari ciri-ciri zeolit yang

diolah di perusahaan ini yaitu berwarna coklat

kehijauan, zeolit yang diolah adalah berupa zeolit

jenis klinoptololit (Na4K4)(Al8Si40O96).24H2O.

Gb.1 Klipnoptolotit

D. Proses Pembuatan

“Perusahaan dan Pusat Penggilingan Zeolit-

Dolomit-Kalsit-Betonik,dll” tempat peneliti

melakukan observasi ini hanya mengolah zeolit alam

saja dan tidak membuat zeolit sintetik. Pada

perusahaan pengolah zeolit ini, terdapat beberapa

tahap pengolahan zeolit yang diantaranya adalah

penyimpanan bongkahan zeolit, pengecilan ukuran

zeolit, penepungan, pengayakan, granulasi,

8

penjemuran, dan pengepakan. Secara garis besar,

pengolahan zeolit di perusahaan ini dilakukan

dalam dua tahapan, yaitu pengecilan ukuran dan

proses aktivasi.

a. Penyimpanan bongkahan zeolit

Penyimpanan bongkahan zeolit ini

dilakukan untuk menyimpan stok batuan zeolit

sehingga memudahkan untuk melakukan proses

pengolahan yang selanjutnya. Selain itu proses

penyimpanan sementara bingkahan zeolit ini

bertujuan untuk sedikit mengurangi kelembaban

zeolit.

b. Pengecilan Ukuran/ Penghancuran (crushing)

Pengecilan ukuran zeolit dilakukan

melalui beberapa tingkatan, yaitu mulai dari

peremukan (crushing) sampai dengan penggerusan

(grinding). Proses ini menggunakan mesin yang

bernama Jaw Crusher. Jaw crusher akan

mengecilkan ukuran batuan zeolit sampai ukuran

secara teknis siap untuk masuk pada operasi

grinding. Mesin ini dijalankan dengan bahan

bakar solar. Jaw Crusher bekerja mengandalkan

kekuatan motor. Jaw Crusher adalah type

crusher yang paling umum, dimana sistem

kerjanya memampatkan / menghimpit material

hingga hancur, biasa digunakan untuk

menghancurkan batu jenis batu yang keras,

9

seperti zeolit. Unjuk kerja dari Jaw Crusher

sangat-sangat ditentukan oleh ukuran Fly wheel

( Roda Gila) nya dan kekuatan Shaft, karena

kedua komponen tersebut berperan vital.

Dengan menggunakan jaw chrusser maka dari

bongkah-bongkah batuan zeolit dipecah menjadi

ukuran yang lebih kecil. Untuk memasukkan

zeolit ke dalam mesin ini dilakukan secara

manual yaitu memasukkan dengan tenaga manusia.

Proses ini ditangani oleh 2-3 orang pekerja.

Ukuran produk yang dihasilkan dari peoses ini

berupa zeolit yang berukuran 3-5 cm. Proses

ini menghasilkan produk yang dapat langsung

dijual maupun dapat memudahkan proses

pengolahan zeolit berikutnya. Hasil olahan

zeolit dari proses ini biasanya digunakan

untuk penyaringan atau penjernihan air.

c. Penepungan zeolit (penghalusan/penggerusan)

Penghalusan (grinding dan screening). Proses

ini bertujuan untuk mendapatkan bentuk tepung

dari batuan zeolit. Proses ini menggunakan

mesin grinding mill. Mesin ini mempunyai

tinggi hampir 5 meter. Keseluruhan sistem dari

Grinding Mill terdiri dari frame utama,

Decelerator, Classifier, Perangkat pipa,

blower, Jaw Crusher, Corong (elevator)

10

penghisap debu, vibration feeder, motor

penggerak. Pada mesin grinding mill terdapat

bagian yang bernama Cyclone Collector yang

menjalankan peranan penting. Karena inti dari

arus udara yang berputar ke atas di mesin

grinding dalam keadaan tekanan negatif, bagian

bawah collector harus memenuhi persyaratan

yang sangat ketat dalam hal pensegelan

(sealing) agar sepenuhnya terisolasi dari

masuknya udara luar. Jika tidak, partikel-

partikel yang dikumpulkan akan diambil oleh

pusat arus udara, yang akan secara langsung

mempengaruhi output dari keseluruhan sistem.

Oleh karena itu, Unit Powder-locking sangat

dibutuhkan untuk dipasang di bagian bawah

kolektor. Ini adalah komponen yang sangat

penting. Jika unit powder-locking tidak

disegel (sealing) secara benar, maka output

dari keseluruhan sistem akan terpengaruh

dengan tidak adanya atau berkurangnya hasil

produksi. Mesin ini berbahan bakar solar. Di

perusahaan ini, proses grinding/ penepungan

ditangani oleh 5-6 pekerja. Pada umumnya

ukuran umpan untuk operasi grinding adalah

sekitar 20 mm. Hasil produk dari operasi

grinding akan mengecilkan ukuran zeolit sampai

ukuran dapat dibuat menjadi granul. Biasanya

11

berukuran 80-100 mesh. Namun hasil tepung

zeolit dari proses ini dapat langsung di

packaging untuk langsung didistribusikan.

Perusahaan ini mengepack tepung zeolit ini

dalam karung dengan berat 25 kg. Zeolit tepung

ini pun dapat digunakan untuk berbagai

keperluan seperti bahan campuran pupuk, untuk

pembuatan pupuk cair, campuran pakan ternak,

pengatur pH air, peningkat kualitas air tambak

udang, hingga sebagai salah satu material

pengolah limbah B3 ataupun limbah radioaktif.

Tepung zeolit hasil mesin ini sangat halus

sehingga mudah larut dalam air. Ukuran yang

dikehendaki untuk keperluan pertanian biasanya

antara 80-100 mesh. Dianjurkan untuk

penggunaan pada tanah yang berpasir berukuran

100 mesh atau lebih sedangkan untuk tanah

tekstur lempungan ukurannya di bawah 100 mesh.

Sedangkan untuk keperluan industri di atas 300

mesh. Tahapan ini adalah untuk memperoleh

ukuran produk sesuai dengan tujuan pemanfatan.

Produk yang dihasilkan dapat secara langsung

digunakan (bidang pertanian dan peternakan)

atau diproses aktivasi terlebih dahulu.

Selain menggunakan mesin grinding mill,

proses penepungan zeolit juga menggunakan

mesin Hammer Mill/Hummer Mill. Hammer mill

12

merupakan mesin yang mengaplikasikan gaya

pukul (impact force). Hammer mill terdiri dari atas

martil/palu yang berputar pada porosnya dan

sebuah saringan yang terbuat dari plat baja.

Bagian utama dari hammer mill adalah corong

pemasukan, pemukul, corong pengeluaran, motor

penggerak, rangka penunjang dan ayakan.

Prinsip kerja hammer mill adalah rotor

dengan kecepatan tinggi akan memutar palu-palu

pemukul di sepanjang lintasannya. Bahan masuk

akan terpukul oleh palu yang berputar dan

bertumbukan dengan dinding, palu atau sesama

bahan. Akibatnya akan terjadi pemecahan bahan.

Proses ini berlangsung terus hingga didapatkan

bahan yang dapat lolos dari saringan di bagian

bawah alat. Jadi selain gaya pukul dapat juga

terjadi sedikit gaya sobek. penggunaan hammer

mill ini hasil gilingan yang bermacam-macam

ukuran. produk yang dihasilkan dari mesin ini

biasanya ukuran sedang maupun halus, seperti

ukuran 1-5 mm, kedelai, jagung, menir, bahkan

tepung berukuran 80 mesh, dan lainnya.

Kemudian setelah melalui proses

pengilingan dengan mesin hammer mill, olahan

zeolit masuk pada proses pengayakan.

Pengayakan ini dilakukan dengan dua cara yaitu

menggunakan mesin dan menggunakan ayakan

13

konvensiaonal (manual). Pengayakan tepung

pertama dilakukan dengan menggunakan mesin

yang bernama Vibrating Grizzly feeder dan Vibrator Screen.

Mesin ini digunakan untuk memisahkan bijih/

tepung kasar zeolit berdasarkan masing-masing

ukurannya. Pada dasarnya alat ini berfungsi

sebagai ayakan. Mesin ini mempunyai beberapa

ayakan yang mempunyai besar lubang yang

bervariasi dan disusun secara vertikal. Mesin

ini langsung dapat memisahkan zeolit

berdasarkan ukurannya karena mesin ini

mempunyai beberapa jalur khusus untuk masing-

masing ukuran produk olahan zeolit. Laju

pengumpanan mesin grizzly feeder dan screen di

pabrik pengolahan ini adalah sekitar 500 kg

per jam. Setelah melalui proses pengayakan

dengan mesin grizzly feeder dan screen ini,

kemudian produk olahan zeolit diayak lagi

secara manual dengan menggunakan ayakan

seperti jaring dari besi. Proses ini bertujuan

untuk memisahkan produk olahan zeolit yang

berukuran 2-5 cm dengan produk olahan zeolit

yang lebih halus < 1 cm.

d. Granuling/ Proses Pembentukan Granul atau

Pelet

Produk olahan zeolit yang berukuran

sekitar 80-100 mesh kemudian dimasukkan pada

14

proses granuling. Operasi granulasi juga

disebut dengan pelletizer. Operasi ini akan

menggranulasi serbuk zeolit menjadi granul-

granul atau kelereng-kelereng kecil yang

berukuran kurang daripada 5 mm. Pada proses

granulasi biasanya ditambahkan perekat untuk

memperkuat hasil granul. Hasil dari proses ini

berupa zeolit yang berbentuk butiran- butiran/

granul yang menyerupai bentuk pelet. Proses

inidilakukan dengan disc granulator. Zeolite

granule biasanya digunakan untuk keperluan

filter air, penyegar kondisi air, pupuk, media

hidroponik, sebagai media untuk menyerap

amoniak, hingga bisa sebagai pasir untuk hewan

peliharaan. Dalam penggunaan di bidang

pertanian bentuk zeolit butiran ini akan

segera larut bila berada dalam air sehingga

akan cepat bereaksi dengan pupuk yang

diberikan.

e. Pengeringan

Beberapa bagian dari hasil olahan zeolit

dari perusahaan ini ada yang mengalami proses

pengeringan. Hal ini tergantung dari

permintaan pembeli. Proses pengeringan

dilakukan secara konvensional yaitu dengan

penjemuran di bawah sinar matahari karena

perusahaan ini belum mempunyai alat

15

pengaktivasi/pemanas/ dryer untuk zeolit.

Proses ini bertujuan untuk mengurangi kadar

air pada zeolit dan untuk mengaktivasi zeolit.

f. Packaging

Hasil olahan zeolit dari perusahaan ini

dilakukan dengan menggunakan kemasan yang

sederhana. Biasanya dalam bentuk karung yang

beratnya 25 kg. Di perusahaan ini tidak

mengepack produk olahan zeolit dalam ukuran

kecil di bawa 25 kg.

16

BAB III

PEMBAHASAN

A. Analisis Penerapan Ilmu KimiaDalam proses pengolahan zeolit di

“Perusahaan dan Pusat Penggilingan Zeolit-Dolomit-

Kalsit-Betonik,dll” ini terdapat beberapa aplikasi

ilmu kimia yang diantaranya adalah :

1.) Zeolit merupakan batuan berbuih. zeolit

merupakan mineral yang terdiri dari kristal

alumino silikat terhidrasi yang mengandung

kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka

tiga dimensi. Ion-ion logam tersebut dapat

diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur

zeolit dan dapat menyerap air secara

17

reversibel. Zeolit biasanya ditulis dengan

rumus kimia oksida atau berdasarkan satuan sel.

Zeolit juga merupakan kelompok mineral yang

dalam pengertian atau penamaan bahan galian

merupakan salah satu jenis bahan galian non

logam atau bahan galian mineral industry.

Zeolit merupakan kristal alumina silikat dengan

rumus empiris Mx/n.(AlO2)x.(SiO2)y.xH2O.

Terbentuk dari tetrahedral alumina dan silika

dengan rongga-rongga didalam yang berisi ion-

ion logam, biasanya golongan logam alkali, dan

molekul air yang bergerak bebas. Zeolit

merupakan suatu kelompok mineral yang

dihasilkan dari proses hidrotermal pada batuan

beku basa.

2.) Struktur zeolit merupakan polimer Kristal

anorganik didasarkan kerangka tetrahedral yang

diperluas tak terhingga dari AlO4 hingga SiO4 

dan dihungkan satu dengan lainya melalui

pembagian atau pemakaian bersama atom oksigen.

Unit pembentuk kerangka utama zeolit adalah

tetrahedral, pusatnya di tempati oleh atom

silicon (Si) atau atom Alumunium (Al), dengan

empat atom oksigen di sudut-sudutnya. Setiap

atom oksigen menjadi bagian-bagian dari dua

tetrahedral. Tertrahedral membentuk kerangka

yang kontinu. Subtitusi Si4+ oleh atom Al3+

18

menentukan muatan negative kerangka yang

dikompensasikan oleh kation monovalensi atau

kation divalensi yang berlokasi sama dengan

molekul air dalam dalam struktur kanal.

Struktur tetrahedral SiO4 dan Al O4 pembentuk

Struktur zeolit. Struktur zeolit yang merupakan

senyawa aluminosilikat dapat dijabarkan seperti

pada gambar dibawah, tetrahedral SiO4 dal AlO4

saling berhubungan pada sudut-sudut

tetrahedralnya membentuk Al , Si framework tiga

dimensi yang berpori. Kation-kation alkali

monovalen atau divalen menepati posisinya

didalam pori-pori. Kehadiran kaion-kation ini

akan menetralkan muatan zeolit, sebagian pori

ditempati atau diisi oleh molekul air.

19

Gb 2. Struktur Zeolit

3.) Zeolit Klipnoptolotit merupakan salah stu

jenis dari mineral zeolit yang mempunyai rumus

struktur (Na4K4)(Al8Si40O96).24H2O. Zeolit

klinoptilolit merupakan zeolit alam yang

terdiri dari kristal alumino silikat terhidrasi

yang mengandung kation alkali atau alkali

tanah. Dengan menyisipkan logam natrium pada

zeolit akan memberikan sifat katalitik yang

sesuai sehingga dapat meningkatkan kecepatan

reaksi Mineral zeolit jenis ini yang banyak

ditemukan di Indonesia.

4.) Zeolit alam merupakan senyawa alumina silikat

terhidrasi yang secara fisik dan kimia

mempunyai kemampuan sebagai penyerap (adsorpsi),

penukar kation dan sebagai katalis. Contoh :

Reaksi antara zeolit dengan ion amonium sebagai

berikut :

NH4+ + Na, K – Zeolit NH4 – Zeolit

5.) Zeolit dapat menjadi adsorben cairan dan gas.

Proses preparasi zeolit dari proses crushing

hingga grinding memperluas permukaan zeolit

sebagai adsorben sehingga menambah daya

serapnya (adsorbansi).

20

6.) Zeolit dapat menyerap gas CO2 hasil buangan

dari mesin pengolah zeolit itu sendiri sehingga

tidak memperburuk keadaan lingkungan. Selain

itu zeolit mampu digunakan sebagai penetral/

adsorben limbah industri, limbah B3, bahkan

limbah radioaktif karena sifatnya sebagai

penukar kation.

7.) Zeolit dapat digunakan sebagai penghilang

kesadahan air sebagai efek sifat penukaran

kation. Mengingat di daerah perusahaan ini

banyak pabrik sehingga tingkat pencemaran udara

tinggi dan dapat menyebabkan hujan asam di

daerah tersebut. Dengan adanya perusahaan

pengolah zeolit ini, warga setempat dapat

membeli zeolit untuk mengurangi tingkat

kesadahan air maupun pencemaran air di sumber

air mereka. Zeolit klinoptolotit yang

diletakkan sebagai filter dan akan dilewati

oleh air sadah akan bereaksi kontinu sesuai

persamaan reaksi berikut :

Na – Zeolit + CaCl2 Ca – Zeolit + 2NaCl

B. Analisis Penerapan Ilmu FisikaDalam proses pengolahan zeolit di

“Perusahaan dan Pusat Penggilingan Zeolit-Dolomit-

Kalsit-Betonik,dll” ini terdapat beberapa aplikasi

ilmu fisika yang diantaranya adalah :

21

1.) Sifat yang menonjol dari mineral zeolit

tersebut antara lain : struktur kristal, daya

serap dan kapasitas pertukaran ion, sehingga

sifat –sifat ini, yaitu sifat fisik, yang

berhubungan langsung dengan struktur kristal

dan komposisi kimia perlu diketahui. Zeolit

dapat memisahkan molekul gas atau zat lain

dari suatu campuran tertentu karena mempunyai

ruang hampa yang cukup besar dengan garis

tengah yang bermacam-macam berkisar antara

2Ǻhingga 8Ǻ, tergantung dari jenis zeolit.

Mineral zeolit yang terdapat di batu-batuan

dapat berupa kristal tunggal (single crystal)

dengan ukuran beberapa mm, bersifat dense

pollycrystalline aggregate, tahan dengan segala

perubahan cuaca. Ukuran pori-pori zeolit

tetrahedral (Si / Al penyusun cincin): 4MR,

8MR,12MR. Sifat zeolit sebagai adsorben dan

penyaring molekul dimungkinkan karena struktur

zeolit yang berongga, sehingga zeolit mampu

menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran

lebih kecil atau sesuai dengan ukuran

rongganya. Selain itu kristal zeolit yang telah

terdehidrasi merupakan adsorben yang selektif

dan mempunyai efektivitas adsorpsi yang tinggi.

2.) Densitas / Kerapatan zeolit Kerapatan zeolit

cukup rendah, berkisar antara 1,9 – 2,3 g/ml.

22

Dipengaruhi oleh keterbukaan kerangka dan jenis

kation. Meningkat bila dilakukan pertukaran

kation dengan ion logam yang berat Ba→Zeolit

2,8 g/ml. Hal ini sesuai dengan teori densitas

yang dipengaruhi oleh kerapatan jenis zat

penyusun zeolit.

3.) Warna/ sifat optik zeolit pada perusahaan ini

adalah abu-abu coklat kehijauan. Pada keadaan

murni (pure state), mineral zeolit tidak

berwarna →Colourless. Pewarnaan mineral zeolit

dipengaruhi bila ada pengotor logam-logam

transisi. Perubahan warna pada zeolite dapat

digunakan sebagai indikator adanya uap air.

4.) Zeolit didalam larutannya dapat menghantarkan

listrik. Daya hantar zeolit dipengaruhi oleh

kehadiran kation dan molekul air dalam rongga

(cavities). Hantaran listrik pada zeolit

bersifat ionik, disebabkan oleh perpindahan

kation-kation.

5.) Proses preparasi/ pengolahan mineral zeolit

yang dilakukan di perusahaan ini dari tahap

pemecahan, penepungan, granuling, screening,

hingga pengepakan merupakan proses fisika

karena hanya mengubah ukuran zeolit saja dan

tidak terjadi proses kimia yang dilakukan

dengan sengaja.

23

6.) Dalam proses penggilingan zeolit terjadi

konversi energi yaitu pada mesin- mesin

pengolah zeolit terjadi perubahan energi dari

energi kimia (yang berupa bahan bakar solar)

menjadi energi gerak dan panas.

7.) Pada proses penjemuran zeolit/ drying,

terjadi proses fisik penguapan air yang

terkandung dalam molekul zeolit.

C. Analisis Penerapan Ilmu BiologiDalam proses pengolahan zeolit di

“Perusahaan dan Pusat Penggilingan Zeolit-Dolomit-

Kalsit-Betonik,dll” ini terdapat beberapa aplikasi

ilmu biologi yang diantaranya adalah :

1.) 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. Zeolit dapat

digunakan sebagai bahan pemantap tanah (soil con-

ditioner), pembawa pupuk (fertilizer carrier),

pengontrol pelepasan ion NH4+ dan K+ (slow release

fertilizer), dan sebagai pengontrol cadangan air.

Dalam meningkatkan efisiensi pupuk maka zeolit

digunakan untuk memperlambat dan mencegah

perubahan ion ammonium menjadi ion nitrit yang

bersifat racun, untuk memperbaiki produktivitas

24

tanah dan tanaman maupun memperbaiki kualitas

air pada perikanan waduk, kolam, dan tambak,

serta mengurangi polusi yang diakibatkan limbah

pertanian industri serta untuk efisiensi

pemupukan N dan P.

1.) Fungsi zeolit untuk perikanan adalah sebagai

pengontrol kandungan ion NH4+ di dalam air. Pada

umumnya, ion ini berasal dari kotoran ikan dan

sisa makanan yang membusuk. Dengan pemberian

zeolit, pada ruangan yang sama jumlah ikan

dapat dipelihara lebih banyak. Sebagai contoh,

ikan salmon sekitar 30.000 ekor dapat

dipelihara dalam sangkar di sungai dengan

kandungan ion NH4+ tetap terkontrol pada 0,15

ppm dengan pemberian zeolit setiap 6 – 8 hari.

Reaksi antara zeolit dengan ion amonium sebagai

berikut :

NH4+ + Na, K – Zeolit NH4 – Zeolit

2.) Dalam pertambakan udang, zeolit mampu

meningkatkan produktivitas udang dengan

mengontrol pertumbuhan jamur dan mengatur pH

air.

3.) Zeolit dengan sifat adsorbennya mampu

mengontrol tingkat pencemaran/ polusi sehingga

meningkatkan daya hidup lingkungan.

25

4.) Zeolit dapat menggantikan posisi tanah

sehingga dapat dijadikan pemulihan lahan kritis

dan sebagai media tanam hidroponik.

5.) Zeolit mempunyai potensi besar untuk

dikembangkan sehingga diperoleh peningkatan

taraf hidup, berdasarkan suatu penelitian telah

terbukti bahwa zeolit mampu mengontrol

pertumbuhan mikroba patogen seperti Eschericia colli

dan Staphyloccocus Aureus. Selain itu, zeolit juga

dapat berfungsi sebagai peningkat bakteri yang

menguntungkan seperti Azotobacter Chroococcum yang

berfungsi sebagai penyedia nitrogen bagi

tanaman padi.

D. Analisis Penerapan Ilmu Matematika

Dalam proses pengolahan zeolit di

“Perusahaan dan Pusat Penggilingan Zeolit-Dolomit-

Kalsit-Betonik,dll” ini terdapat beberapa aplikasi

ilmu matematika yang diantaranya adalah :

1.) Proses penentuan Mr dari zeolit yang

dipengaruhi oleh Rumus empiris zeolit alam adalah:

M2/n Al2O3 x(SiO2) yH2ODimana :

M ; kation alkali atau alkali tanah

n ; valensi kation

x ; suatu harga dari 2-10

y ; suatu harga dari 2-7

26

2.) Penentuan adsorbansi dari masing-masing

produk olahan zeolit menggunakan persamaan

eksponensial

m=k.C1n

Dimana m = massa zat terabsorbsi per satuan

absorben

C = konsentrasi larutan

k dan n adalah tetapan.

3.) Kadar senyawa penyusun zeolit antara lain

SiO2 - 72.0%, Al2O3 - 10.89%, Fe2O3 - 1.48%, K2O -

3.24%, Na2O - 1.91%, dan CaO - 2.04%.

4.) Penentuan harga zeolit dipengaruhi oleh

banyaknya tahapan pengolahan zeolit. Contohnya

zeolit berukuran 3-5 cm harganya Rp.25.000,-per Kg

sedangkan untuk zeolit berukuran beras/menir

seharga Rp. 30.000,- per Kg.

27

BAB IV

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil observasi yang telah

peneliti lakukan maka dapat disimpukan bahwa:

1. Proses penggilingan batu zeolit dimulai dari

tahap pemecahan (crushing), Penggerusan atau

penepungan (grinding), pembentukan butiran

(granuling), pengayakan (screening), dan

pengemasan (packaging).

3. Penerapan ilmu sains dalam proses penggilingan

batu zeolit antara lain:

a. Ilmu kimia : mineral zeolit, struktur mineral

zeolit, sifat dan kemampuan mineral zeolit,

28

zeolit jenis klinoptololit, penyerapan gas

CO2 oleh zeolit, zeolit sebagai absorben dan

zeolit sebagai penghilang kesadahan air.

b. Ilmu fisika : sifat fisik zeolit, densitas

zeolit, warna/ sifat optik zeolit, daya

hantar zeolit, proses fisika mekanik pada

preparasi zeolit, konversi energi pada proses

preparsi zeolit, dan proses penguapan pada

drying zeolit.

c. Ilmu biologi : perbaikan struktur dan sifat

tanah, pengontrol kandungan ion NH4+ pada air

di bidang perikanan, peningkat produktivitas

di pertambakan udang, pengontrol polusi,

pengganti peran tanah, dan sebagai sumber

penelitian.

d. Ilmu Matematika : penentuan massa molekul

relatif zeolit, penentuan kadar mineral dalam

zeolit, enentuan daya adsorbansi zeolit, dan

penentuan harga produk olahan zeolit.

2. Saran

Dari observasi yang telah peneliti

lakukan, peneliti dapat menyarankan :

a. Observasi dilakukan pada pengolahan

zeolit alam dan juga pengolahan atau

pembuatan zeolit sintetik sehingga dapat

29

mengetahui perbedaan- perbedaan dari zeolit

alam dengan zeolit sintetik.

b. Melakukan observasi tambahan tentang

penggunaan zeolit dalam kehidupan sehari-

hari dan penelitian- penelitian dengan

menggunakan zeolit di laboratorium.

30

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2006. Kajian Bahan Galian Zeolit untuk

Dimanfaatkan sebagai Bahan Baku Pupuk. Medan: Badan

Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatra Utara.

Aziz, Mirwan Hasan, dkk. 2010. Bahan Galian Industri-

Zeolit.Makalah. -:Universitas Mataram.

Haslego, C., 1999. Green Chemistry with Zeolite

Catalyst, www.cheresources.com.

Lestari, Dewi Yuanita. 2010. Kajian Modifikasi dan Karakterisasi

Zeolit Alam dari Berbagai Negara. Diakses dari

http://staff.uny.ac.idpada tanggal 29 April pukul

09.54 WIB.

Putra, Sinly Evan. 2007. Zeolit sebagai Mineral

Serbaguna. Diakses dari http://www.chem-is-try.org

pada tanggal 29 April pukul 10.04 WIB.

Rini, Dian K. Dan Fendy A.L.2010. Skripsi : Optimasi

Aktivasi Zeolit Alam untuk Dehumidifikasi.

Semarang: Universitas Diponegoro.

Saputra, Rodhie. 2006. Pemanfaatan Zeolit Sintetis sebagai

Alternatif Pengolahan Limbah Industri. Diakses dari

http://warmada.staff.ugm.ac.idpada tanggal 29 April

pukul 09.27 WIB.

31

Sutarti, M dan Rachmawati,M. 1994. Zeolit Tinjauan Literatur,

Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah LIPI: Jakarta.

Wiratakusumah, Aman. 1992. Peralatan dan Unit Proses

Industri Pangan. Departemen Pendidikan dan

Kebudayaan Direktur Jenderal Perguruan Tinggi.

Pusat Antar Universitas. Bogor : Institut Pertanian

Bogor.

LAMPIRAN

Gb. 3 Proses singkat pengolahan Zeolit

32

Gb.4 Perusahaan dan Pusat Penggilingan Zeolit

Gb.5 Mesin Jaw Crusher

Gb.6 Mesin Grinding Mill

33

Gb.7 Mesin Hammer mill

Gb.7 Granulator

Gb. 8 Pengayakan manual

34

35