Tugas 1 Sintesis Anorganik
ZEOLIT A Sintesis dan Mekanisme Pembentukan
Disusun oleh : Riyana Monita 3325110307
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA 2014
SINTESIS ZEOLIT A
A. Pengertian
Zeolit A merupakan suatu mineral anorganik yang berupa kristal dengan rumus kimia
Na12(AlO2)12(SiO2)12.27H2O
yang
tersusun
dari
tiga
komponen
yaitu
aluminosilikat, kation, dan air. Zeolit A dapat digunakan sebagai adsorben, katalis, membran, maupun penukar ion. Zeolit A sebagai adsorben mampu mengadsorpsi Pb, Cu dan Ni, dan juga Zn (II). Zeolit A sebagai membran mampu untuk memisahkan molekul organik seperti etanol dan metanol dari air. Sebagai penukar ion, zeolit A memiliki kapasitas tukar kation yang cukup tinggi sehingga dapat dipertukarkan dengan logam yang mencemari lingkungan.
Natrium Zeolit A, digunakan sebagai pelunak air pada deterjen bubuk
B. Sintesis dan Mekanisme Pembentukan Zeolit A
Zeolit A, seperti zeolit lainnya, disintesis dalam proses pembentukan gel. Sumber alumina (biasanya natrium aluminat) dan silika (biasanya natrium silikat) dicampur dalam larutan berair untuk membentuk gel. Zat alkali seperti NaOH atau larutan garam amonium kuaterner, amina, atau bahan organik polar lainnya juga dicampurkan. Gel tersebut kemudian dipanaskan pada suhu 70-300ºC untuk mengkristalkan zeolit. Zeolit biasanya disintesis dalam bentuk Na +. Pembuatan zeolit A dilakukan dengan proses hidrogel, dengan bahan baku larutan natrium aluminat, yang dicampur dengan larutan KOH dan NaOH, kemudian ke dalam campuran tersebut ditambahkan larutan natrium silikat. Namun dapat pula
mengganti larutan natrium aluminat dengan bahan lain yang memiliki kandungan unsur-unsur yang sama yaitu tawas. Dan waterglass digunakan sebagai alternatif pengganti larutan natrium silikat. Penggunaan bahan baku w aterglass ini didasari oleh alasan bahwa kandungan silikat dalam water glass besar dan harganya relatif murah. Penambahan NaOH 50% dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh NaOH sebagai sumber gugus aktif Na + yang berfungsi sebagai kation-exchange dalam penyerapan logam.
Ada empat tahap dalam pembuatan zeolit A, yaitu: 1. penyiapan bahan baku, 2. pembuatan zeolit A, 3. pengaktifan produk zeolit A, dan 4. pengujian produk zeolit A sebagai penjerap logam berat misalnya Fe.
Bahan-bahan yang dipersiapkan terlebih dahulu adalah Al(OH) 3 dan silika, sebagai bahan baku utama zeolit. Al(OH)3 diperoleh dengan melarutkan tawas (Al2(SO4)3.K 2SO4.24H2O) dalam larutan NaOH. Sedangkan silika diperoleh dengan mengkalsinasi waterglass (Na2SiO3). Pembuatan zeolit A diawali dengan mencampur Al(OH)3 dengan larutan NaOH 50% dan aquades dalam labu leher tiga. Campuran tersebut dipanaskan sampai suhu 80°C dengan pengadukan selama 30 menit. Lalu ke dalam campuran tersebut ditambahkan silika dan aquades, campuran ini diaduk selama 2 jam tanpa pemanasan. Setelah itu pengadukan dihentikan, dilanjutkan dengan pemanasan campuran selama 30 menit. Kemudian campuran tersebut disaring dan diambil endapannya. Endapan dicuci dengan aquades lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 120°C selama 2 jam. Setelah itu dilanjutkan dengan tahap pengaktifan produk zeolit A dengan proses kalsinasi dalam furnace pada suhu 550°C selama 4 jam. Produk zeolit A yang diperoleh diuji daya serapnya terhadap logam Fe yang terdapat dalam larutan FeSO4. Kadar Fe yang masih terdapat dalam larutan FeSO 4 dianalisa dengan Atomic Absorption Spectrometry. Secara ringkas prosedur percobaan ini dapat dilihat dalam skema.
preparasi sampel Al2O3.3H2O + aquades + NaOH 50% 80 C, 0.5 jam pengadukan
•
•
°
penambahan silika Water glass + aquades 180 ml Suhu kamar, 2 jam pengadukan
•
•
pengadukan dihentikan pemanasan campuran 0,5 jam tanpa pengadukan
•
penyaringan
•
pencucian endapan alumina dan silika
pengeringan suhu 120 C, 2 jam
•
°
Zeolit A
dengan akuades
•
kalsinasi suhu 550 C, 4 jam
•
°
