Penentuan Keasaman dari Mineral Alam 26 Oktober 2014 Abdul Karim 1113016200009 Abstrak Zeolit alam terbentuk karena adanya proses kimia dan fisika yang kompleks dari batubatuan yang mengalami berbagai macam perubahan di alam. Zeolite alam merupakan mineral yang jumlahnya banyak tetapi distribusinya tidak merata, seperti klinoptilolit, mordenit, phillipsit, chabazit dan laumontit. Praktikum ini bertujuan untuk menentukan tingkat keasaman dari mineral alam. Didaptakan konsentrasi sampel tanpa aktivasi dan dengan aktivasi adalah sama yaitu 0.009375 M Kata Kunci : zeolit alam, dealuminasi, aktivasi zeolit, keasaman.
1. Pendahuluan Zeolit merupakan material yang memiliki banyak kegunaan. Zeolit telah banyak diaplikasikan sebagai adsorben, penukar ion, dan sebagai katalis. Zeolit adalah mineral kristal alumina silika tetrahidrat berpori yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi, terbentuk oleh tetrahedral [SiO4] 4- dan [AlO4]5yang saling terhubungkan oleh atom-atom oksigen sedemikian rupa, sehingga membentuk kerangka tiga dimensi terbuka yang mengandung kanal-kanal dan rongga-rongga, yang didalamnya terisi oleh ion-ion logam, biasanya adalah logam-logam alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas (Chetam, 1992) Zeolit terbentuk dari abu vulkanik yang telah mengendap jutaan tahun silam. Sifat-sifat mineral zeolit sangat bervariasi tergantung dari jenis dan kadar mineral zeolit. Zeolit mempunyai struktur berongga biasanya rongga ini diisi oleh air serta kation yang bisa dipertukarkan dan memiliki ukuran pori tertentu.
Penentuan Keasaman dari Garam Mineral | 1
Oleh karena itu zeolit dapat dimanfaatkan sebagai penyaring molekuler, senyawa penukar ion, sebagai filter dan katalis. Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit tetrahedral [AlO4] dan [SiO4] yang saling berhubungan melalui atom O (Barrer, 1987).
Zeolit alam terbentuk karena adanya proses kimia dan fisika yang kompleks dari batubatuan yang mengalami berbagai macam perubahan di alam. Para ahli geokimia dan mineralogi memperkirakan bahwa zeolit merupakan produk gunung berapi yang membeku menjadi batuan vulkanik, batuan sedimen dan batuan metamorfosa yang selanjutnya mengalami proses pelapukan karena pengaruh panas dan dingin sehingga akhirnya terbentuk mineral-mineral zeolit. Anggapan lain menyatakan proses terjadinya zeolit berawal dari debu-debu gunung berapi yang beterbangan kemudian mengendap di dasar danau dan dasar lautan. Debu-debu vulkanik tersebut selanjutnya mengalami berbagai macam perubahan oleh air danau atau air laut sehingga terbentuk sedimen-sedimen yang mengandung zeolit di dasar danau atau laut tersebut (Setyawan, 2002). Zeolit alam adalah zeolit yang ditambang langsung dari alam. Dengan demikian harganya jauh lebih murah daripada zeolit sintetis. Zeolite alam merupakan mineral yang jumlahnya banyak tetapi distribusinya tidak merata, seperti klinoptilolit, mordenit, phillipsit, chabazit dan laumontit. Namunzeolit alam memiliki beberapa kelemahan, di antaranya mengandung banyak pengotor seperti Na, K, Ca, Mg dan Fe serta kristalinitasnya kurang baik. Keberadaan pengotor-pengotor tersebut dapat mengurangi aktivitas dari zeolit
Penentuan Keasaman dari Garam Mineral | 2
Untuk memperbaiki karakter zeolit alam sehingga dapat digunakan sebagai katalis, absorben, atau aplikasi lainnya, biasanya dilakukan aktivasi dan modifikasi terlebih dahulu. Selain untuk menghilangkan pengotor-pengotor yang terdapat pada zeolit alam, proses aktivasi zeolit juga ditujukan untuk memodifikasi sifat-sifat dari zeolit, seperti luas permukaan dan keasaman. Luas permukaan dan keasaman yang meningkat akan menyebabkan aktivitas katalitik dari zeolit meningkat. Salah satu kelebihan dari zeolit adalah memiliki luas permukaan dan keasaman yang mudah dimodifikasi. (Yuanita, 2010).
2. Metode Penelitian Praktikum Penentuan Keasaman dari Mineral Alam dilaksanakan di laboratorium kimia I Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tanggal 26 Oktober 2014 pukul 07.3011.00 WIB.
Alat dan Bahan Alat yang diguanakan dalam percobaan ini sebagai berikut: oven, gelas kimia, gelas ukur, satu set shaker(magnetic stirer), spatula, batang pengaduk, neraca o’haus, kaca arloji, cawan porselen, labu erlenmeyer, statif, ring, buret, penjepit besi, corong, dan botol semprot. Sedangkan untuk bahan yang digunakan dalam praktikum ini sebagai berikut: kertas pH universal, asam klorida, natrium hidroksida, akuadest, indikator pp, dan zeolit.
Langkah Kerja Pertama timbang 0.5 g sampel mineral alam (zeolit) yang sudah ditumbuk halus kira-kira 10 mesh kedalam erlenmayer kemudian tambahkan 25 ml HCl 2 M. Kocok dengan menggunakan magnetic stirer pada 250 rpm selama 15 menit dan diamkan sejenak selama 5 menit pada suhu ruangan. Saring sampel yang
Penentuan Keasaman dari Garam Mineral | 3
telah distirer kemudian cuci endapan menggunakan aquadest hingga filtrat yang dihasilkan sama dengan pH aquadest (gunakan indikator universal). Keringkan sampel dalam oven pada suhu 105o sampai 110o C selama kurang lebih 1 jam. Kemudian ambillah sejumlah sampel 0,1-0,2 gram masukkan kedalam erlenmeyer kemudian tambahkan akuades 5-10 ml. Tambahkan indikator pp, lalu titrasi menggunakan NaOH 1 M hingga terjadi perubahan warna (Duplo).
0.5 gr sampel
+ 25 ml HCl 2M -dikocok 250 rpm ±15 menit - diamkan -disaring Filtrat
Residu
-dicuci - disamakanpH = pH aquades - Oven 105-110oC ± 15 menit Hasil
-diambil 0.1-0.2 gr +5-10 ml aquades +3 tetes indikator pp -dititrasi dengan NaOH 1M - diulangi untuk sampel sejenis tanpa aktivasi Data
3. Hasil dan Pembahasan Dalam percobaan ini sampel ZA digunakan sebagai pembanding terhadap ZAA. Zeolit ini dicuci dengan akuades sebanyak 10 kali kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 120oC selama 2 jam. Proses pencucian ini dilakukan untuk melarutkan pengotor - pengotor pada zeolit. Adanya pengotor – pengotor ini akan mengganggu proses adsorpsi oleh zeolit. Pengotor – pengotor pada zeolit dapat larut dalam akuades karena mempunyai kepolaran yang sama atau mirip dengan H2O. Pengotor – pengotor yang terdapat pada zeolit umumnya
Penentuan Keasaman dari Garam Mineral | 4
berupa ion logam – logam yang bersifat polar. Sedangkan zeolit sendiri tidak larut dalam air karena ia bersifat non polar. Hal ini sesuai dengan kaidah like dissolve like dimana senyawa yang mempunyai kepolaran yang sama akan saling melarutkan. Proses pemanasan menggunakan oven ini bertujuan untuk menguapkan air yang
terperangkap di dalam
pori-pori kristal zeolit
sehingga
luas
permukaannya bertambah. Proses pemanasan dikontrol karena pemanasan yang berlebihan kemungkinan akan menyebabkan zeolit tersebut rusak. Zeolit alam yang telah dikeringkan ini kemudian didinginkan. Penentuan keasaman dari mineral alam ini dapat dilakukan dengan titrasi asam basa, dengan metoda aktivasi dan non aktivasi. Pada metoda aktivasi, sampel diaktivasi terlebih dulu dengan HCl sedangkan pada metoda non aktivasi sampel langsung dicuci dengan aquades tanpa adanya penambahan asam. Kemudian untuk mengetahui konsentrasi sampel, digunakan metoda titrasi asam basa dengan bantuan indikator pp yang bekerja pada trayek pH 814 yaitu kondisi basa, sehingga ketika sampel telah mencapai Titik Akhir titrasi yaitu terjadinya perubahan warna yaitu pada kondisi basa, sedangkan pada sampel didapatkan nilai 0.1 ml pada titrasi asam basa ini. Sehingga disimpulkan sampel bersifat tidak teralu asam, karena sedikit penambahan basa telah membuat sifat sampel menjadi basa.
4. Kesimpulan Berdasarkan hasil percobaan dan pemaparan diatas, dapat disimpulkan bahwa: 1. Penentuan keasaman dari mineral alam dapat dilakukan dengan metoda titrasi, khususnya titrasi asidi-alkalimetri. 2. Didaptakan konsentrasi sampel tanpa aktivasi dan dengan aktivasi adalah sama yaitu 0.009375 M 3. Sampel bersiat tidak terlalu asam karena sedikit penambahan basa dapat langsung merubah suasana sampel.
Penentuan Keasaman dari Garam Mineral | 5
Daftar Pustaka Barrer, R.M, Hydrotermal Chemistry of Zeolites, Academic Press, London., 1982. Cheetam, D., A., Solid State Compound, Oxford university press, 234-237, 1992. Setyawan P.H.D., Pengaruh Perlakuan Asam, Hidrotermal dan Impregnasi Logam Kromium Pada Zeolit Alam dalam Preparasi Katalis, Jurnal Ilmu Dasar, Vol. 3 No.2, Juli 2002, 2002. Yuanita, D., Hidrogenasi Katalitik Metil Oleat Menjadi Stearil Alkohol Menggunakan Katalis Ni/Zeolit Alam, Prosiding Seminar Nasional Kimia UNY,2009.
Lampiran
Penentuan Keasaman dari Garam Mineral | 6
Penentuan Keasaman dari Garam Mineral | 7