PEMANFAATAN ABU TERBANG BATUBARA UNTUK BAHAN BAKU ZEOLIT MELALUI PERLAKUAN ASAM KLORIDA (HCl) DAN NATRIUM HIDROKSIDA (NaOH).

SKRIPSI

PEMANFAATAN ABU TERBANG BATUBARA

UNTUK BAHAN BAKU ZEOLIT MELALUI

PERLAKUAN ASAM KLORIDA (HCl) DAN

NATRIUM HIDROKSIDA (NaOH)

O l e h :

YONATHAN PRIYO UTOMO

0552010005

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN

PEMANFAATAN ABU TERBANG BATUBARA

UNTUK BAHAN BAKU ZEOLIT MELALUI

PERLAKUAN ASAM KLORIDA (HCl) DAN

NATRIUM HIDROKSIDA (NaOH)

untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh Gelar Sarjana Teknik (S-1)

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

O l e h :

SKRIPSI

Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi

Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Pada hari : kamis Tanggal : 24 oktober 2012

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :...

Penelit i

No. Kegiatan Tempat/ Judul Selesai tahun

1 Kuliah lapangan Pemkab. Jembrana, JI CA Mangrove Bali,

PT.MI WON I NDONESI A Driyorejo - Gresik 2008

5 PBPAB

Perencanaan Bangunan Pengolahan air limbah I ndustri Rumah pemotongan Hewan (RPH)

2012

6 SKRI PSI

Pemanfaatan abu terbang batubara untuk bahan baku zeolit melalui perlakuan asam klorida (HCl) dan Natrium hidroksida (NaOH)

2012

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan semesta alam, Yang Maha pengasih, lagi Maha Penyayang. Sholawat dan salam senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Muhammad SAW, juga atas keluarga dan sahabat – sahabatnya .

Berkat rahmat, karunia, serta hidayah Allah SWT. penyusun dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul Pemanfaatan abu terbang batubara untuk bahan baku zeolit melalui perlakuan asam klorida (HCl) dan Natrium hidroksida (NaOH).

Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan bagi setiap mahasiswa Program studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, UPN “Veteran” Jawa Timur untuk mendapatkan gelar sarjana pendidikan Strata 1 (S-1). Selama menyelesaikan Skripsi ini, penyusun telah banyak memperoleh bimbingan, bantuan dan dorongan dari berbagai pihak. Melalui tulisan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu Ir. Nanik Ratni JAR Mkes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, UPN “Veteran” Jawa Timur.

2. Bapak Dr. Ir. Munawar MT, selaku Ketua Program studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur,.

3. Bapak Dr.Ir.Edi Mulyadi Su, selaku pengajar mata kuliah metodologi penelitian.

waktunya dan selalu memberikan masukan dan solusi tugas maupun buku – buku penunjang skripsi disaat saya sebagai mahasiswa kesulitan membuat skripsi. Yang selalu memberikan motivasi yang lebih, yang selalu bersabar menghadapi saya sebagai mahasiswa yang rada bandel. Terima kasih Bapak, Smoga ilmu bapak memberi manfaat bagi saya.

5. Bapak Okik H.,C., ST, MT sebagai Sekertaris program studi teknik lingkungan yang banyak membantu kelancaran skripsi ini dan membantu upaya penelitian di laboratorium.

6. Ibu Firra R.,ST. MT sebagai ketua laboratorium yang banyak membantu kelancaran skripsi ini.

7. Bapak Ir. Tuhu Agung R., MT, selaku Dosen pembimbing Akademik. Yang telah banyak memberikan bimbingan dan dorongan/ Motivasi.

8. Ibu Juli Winarti, sebagai asisten laboratorium. Yang telah membantu upaya penelitian di laboratorium dan yang memberikan masukan ketika dalam kesulitan dan menyiapkan berbagai peralatan tentang penelitian.

9. Para Dosen penguji

10.Kedua Orang tua dan keluarga serta Reny (my girlfriend) yang selalu bersabar dan memberikan dukungan baik moral maupun spiritual serta material selama menyusun skripsi ini.

Dalam penyusunan laporan ini, penyusun menyadari masih memiliki kekurangan. Diharapkan dengan kritik dan saran dari saudara memicu kami dalam penyempurnaan yang lebih baik. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pengetahuan kita semua.

Surabaya, 19 september 2012

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR………..…… i-iii DAFTAR ISI………...……..….. iv-vii

DAFTAR TABEL…...………..………... viii

DAFTAR GAMBAR……….... ix

INTISARI...x

ABSTRAK...xi

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar belakang………...1-3 I.2 Perumusan masalah …………..…………...………...3

I.3 Tujuan penelitian……….……… 3

I.4 Manfaat penelitian……….……..……..………...3

I.5 Ruang lingkup...……….……..……..…………...………..…4

BAB II TINJ AUAN PUSTAKA II.1. Abu terbang batubara (Coal Fly Ash)... 5

II.2. Zeolit...5-6 II.2.1 Klasifikasi zeolit.. ………...……...…....7

II. 4 Proses pembuatan zeolit sintesis dari abu terbang batubara ………..…..……..21-22 II. 5 Kapasitas Pengikatan Kalsium (KPK)………. 22-23 BAB III METODE PENELITIAN

III.1. Tempat dan Waktu Penelitian ………..………24

III.2. Bahan dan Alat III.2.1. Bahan………...….. 24

III.2.2. Alat ………..……….... 24

III.3. Variabel Penelitian ………..……….... 25

III.4 Cara Kerja …….……….……..……….... 25

III.2.1. Pengurangan kandungan besi oksida dengan perlakuan HCl………...……….... 26

III.2.2. Aktivasi Zeolit……….……….. 26

III.2.3. Tahap pengujian kapasitas pengikatan kalsium26-27 III.5 Kerangka penelitian………..……….... 28

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

IV.1. Identifikasi komposisi kimia abu terbang batubara ……29-30 IV.2. Pengaruh penambahan HCl terhadap pengurangan besi

oksida ………..…30-35

IV.3. Hasil aktivasi zeolit………...….….... 35-37 IV.4 Uji Kapasitas pengikatan kalsium ……..………..…... 37-40

V.2. Saran ………....………..42 DAFTAR PUSTAKA...42-44 LAMPIRAN A CARA PERHITUNGAN

A.1.Perhitungan analisa besi dengan metoda Spektrofotometri A.1.1. Prinsip analisa besi dengan metoda spektrofotometri ……….….. 45 A.1.2. Bahan dan alat………..…..45-46 A.1.3. Prosedur Analisa

A.1.3.1 Prosedur Analisa besi pada cairan yang terlarut dari abu terbang batubara...…..46-47

A.1.3.2 Prosedur Analisa besi pada padatan abu terbang batubara...…..47-48 A.1.4. Perhitungan

A.1.4.1 Perhitungan larutan standart...48-50 A.1.4.2 Perhitungan sampel besi terlarut pada analisa besi...50-51 A.1.4.2 Perhitungan sampel besi pada padatan abu terbang...51-52

A.2. Menghitung berat kristal………52 A.3. Perhitungan pengujian KPK

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Komposisi kimia abu terbang batubara ………29 Tabel 4.2 Pengaruh perubahan waktu pengadukan pada volume HCl 5 M terhadap

pengurangan besi oksida ………..……….31 Tabel 4.3 Pengaruh perubahan variasi berat abu terbang dan volume HCl 5 M

terhadap besi oksida …...………...……….33-34 Tabel 4.4 Pengaruh Perubahan Temperatur dan Waktu Aktivasi terhadap Berat

Hasil …...………..……….35 Tabel 4.5 Pengaruh Perubahan Temperatur dan Waktu Aktivasi terhadap hasil uji

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Kerangka Penelitian...………...28

Gambar 4.1 Hubungan antara waktu pengadukan dengan Besi oksida padaVolume HCl 250 ml ………32

Gambar 4.2 Hubungan antara berbagai Volume HCl 5 M dan berat abu terbang batubara terhadap Besi oksida ………..34

Gambar 4.3 Hubungan antara Waktu Aktivasi Terhadap Berat Zeolit pada berbag ai Temperatur ………..………..36

Gambar 4.4 Hubungan antara Waktu Aktivasi terhadap nilai KPK pada berbagai Temperatur ………...………..39

Gambar B.1 Sampel abu terbang batubara………..………...56

Gambar B.2 Timbangan digital…………..………..………..56

Gambar B.3 Magnetit stirrer………..………..………..56

Gambar B.4 Besi yang menempel pada stirrer………….………...………..57

Gambar B.5 Proses penyaringan………..………..…………..………..57

Gambar B.6 Proses aktivasi zeolit………..………...…..………..57

Gambar B.7 Proses penyaringan aktivasi zeolit………..……...…..………..58

Gambar B.8 Hasil penyaringan lalu dioven….………..…………..………..58

Gambar B.9 Proses pengadukan dengan magnetik stirrer pada uji kapasitas Pengikatan kalsium……….………...………..58

ABSTRAK

Konversi abu terbang batubara menjadi zeolit merupakan metode alternatif pemanfaatan abu terbang. Pada penelitian ini, Pengurangan kandungan besi oksida dengan perlakuan HCl 5 M dan aktivasi menggunakan perlakuan alkali hidrotermal kemudian dilakukan pengujian penentuan kapasitas pengikatan kalsium telah dilakukan. Proses pengurangan kandungan besi oksida dilakukan dengan perlakuan HCl 5 M dengan variasi volume HCl 5 M pada kisaran 150 ml – 550 ml dan berat abu terbang batubara pada kisaran 15 – 55 gram dengan pengadukan 300 rpm selama 15 menit. Hasil pengurangan besi terbaik diperoleh pada volume 550 ml dan berat 25 gram yaitu 0,187 %. Abu terbang dengan besi yang kecil dipakai dalam proses Aktivasi dengan mencampurkan 50 gr abu terbang batubara dan larutan NaOH 3 N 500 ml. Proses aktivasi dilakukan dengan variasi waktu pada kisaran 6 – 20 jam dan temperatur pada kisaran 90 – 150 oC dengan pengadukan cepat 300 rpm. Hasil kristal yang diperoleh dikeringkan ke dalam oven dengan suhu 110 oC selama 24 jam. Hasil menunjukkan bahwa pembentukkan hasil berat zeolit yang terbanyak pada temperatur 150 oC dan waktu 20 jam yaitu 49,77 gr. Zeolit yang dihasilkan selanjutnya diuji kapasitas pengikatan kalsium dengan mencampurkan CaCl2 250 ml dan 0,5 gr zeolit. Dari hasil uji dicapai pada kondisi temperatur 150 oC dan waktu 20 jam kapasitas pengikatan kalsium yang terbaik adalah 670,33 meq/100 gr, hal ini menunjukkan bahwa hasil yang diperoleh cukup bagus.

ABSTRACT

Conversion of coal fly ash into a zeolite is an alternative method of fly ash

utilization. In this research, Reduction the content of iron oxide by treatment with

HCl 5 M and activation using alkali hydrothermal treatment then tested the

calcium binding capacity determination has been made. The process of reduction

of iron oxide content was done by treatment with HCl 5 M volume variation in the

range of 150 ml - 550 ml and the weight of the coal fly ash in the range of 15-55

grams with stirring at 300 rpm for 15 min. Best iron reduction results obtained in

550 ml volume and weight of 25 grams is 0,187%. Fly ash with a small iron used

in the process of activation by mixing 50 g of coal fly ash and NaOH 3 N solution

500 ml. The activation process is done by the time variation in the range of 6-20

hours and a temperature in the range of 90-150 °C with rapid stirring at 300 rpm.

The results obtained crystals were dried in an oven with a temperature of 110 ° C

for 24 hours. The results indicate that the formation of zeolites the most severe

results at 150 ° C and 20 hours is 49,77 grams. The resulting zeolite further tested

by mixing the calcium-binding capacity 250 ml CaCl2 and 0,5 g zeolite. From the

test results achieved at the temperature of 150 °C and conditions within 20 hours

of the best calcium binding capacity was 670.33 meq/100 g,

indicating that there sultsare pretty good.

BAB I PENDAHULUAN

I. 1 Latar belakang

Abu terbang batubara merupakan limbah padat yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Kuantitas abu terbang batubara dari sejumlah PLTU di Indonesia akan terus meningkat. Pada tahun 1996, PLTU Suralaya, Paiton dan Bukit asam menghasilkan limbah abu terbang batubara sekitar 400.000 – 500.000 ton/ tahun dan diperkirakan meningkat menjadi 1 – 2 juta ton / tahun oleh adanya pembangunan PLTU baru dan penambahan unit pembangkit dari PLTU yang telah beroperasi (Prijatama dan Sumarnadi, 1996).

Saat ini, kurang dari setengah kuantitas limbah abu terbang batubara yang dimanfaatkan. Abu terbang umumnya dimanfaaatkan sebagai bahan mentah (raw

material) untuk produksi semen dan bahan kontruksi. Skala pemanfaatannya

dinilai masih sangat kecil dan umumnya bernilai jual rendah. Sementara itu, sisanya dibuang pada landfill yang menyebabkan masalah lingkungan hidup berupa polusi tanah dan air tanah (Sudarno, 2008).

Prijatama, (1994) menyatakan bahwa, di Negara maju seperti Jepang, Amerika Serikat, dan Eropa, abu terbang batubara telah dimanfaatkan untuk tujuan tujuan, berikut ini :

1.Bahan dasar klinker semen

4.Bahan dasar untuk bahan bangunan 5.Bahan keramik

6.Sumber bahan mineral dan logam 7.Reklamasi

8.Bahan untuk zeolit sintesis

Menurut Querol dkk,(1999), Salah satu permintaan yang potensial bagi abu terbang batubara untuk menghasilkan nilai tinggi pada produk – produk industri dengan pemanfaatan teknologi lingkungan adalah sebagai sintesis zeolit. abu terbang batubara mempunyai komponen fasa amorf seperti silika (SiO2),

alumina (Al2O3) dan besi oksida (Fe2O3) maka, abu terbang batubara dapat di

manfaatkan sebagai zeolit sintesis (Sutarno, dkk., 2004). Secara umum, zeolit mampu menyerap/sebagai absorben, menukar ion (ion exchange), dan menjadi katalis yang beguna untuk keperluan alternatif pengolahan limbah (Saputra, 2006).

3

Menurut Heru, (2009), kandungan logam seperti besi oksida dapat dihilangkan dengan perlakuan asam yaitu dengan larutan HCl.

Dengan melihat permasalahan diatas, diharapkan pemanfaatan abu terbang batubara untuk bahan baku zeolit melalui perlakuan NaOH dan HCl dapat dilakukan penelitian lebih lanjut.

I. 2 Perumusan Masalah

Saat ini, kurang dari setengah kuantitas limbah abu terbang batubara yang dimanfaatkan, sisanya dibuang pada landfill yang menyebabkan masalah lingkungan hidup berupa polusi tanah dan air tanah

Umumnya, daya jerap dan tukar kation dengan bahan baku abu terbang batubara belum maksimal dan kelemahan abu terbang batubara pada PLTU adalah kandungan besi yang tinggi yaitu sebesar 6,5 %, yang akan mengganggu proses zeolitisasi.

I. 3 Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah

1.Memanfaatkan material abu terbang batubara untuk bahan baku zeolit 2.Mempelajari pengaruh perlakuan HCl dan NaOH terhadap kemampuan zeolit dari Abu terbang batubara

I. 4 Manfaat Penelitian

I. 5 Ruang lingkup

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah 1.Abu terbang batubara berasal dari PT Tjiwi Kimia

2.Sebelum aktivasi zeolit, dilakukan pengurangan kandungan besi dengan menggunakan larutan HCl

BAB II

TINJ AUAN PUSTAKA

II. 1 Abu terbang batubar a (Coal Fly Ash)

Abu terbang batubara (Coal Fly Ash) merupakan salah satu residu padatan yang dihasilkan dalam proses pembakaran batubara dalam PLTU. Secara umum, abu terbang batubara sebagai abu batubara ini dapat didefinisikan sebagai sisa material sisa atau pengotor dari batubara (lempung, kuarsa, feldspar) yang tidak habis terbakar dan berfusi dalam proses pembakaran karbon, hidrogen, sulfur, oksigen, dan penguapan air yang terkandung dalam batubara. Abu terbang Batubara merupakan bagian terbesar sekitar 80 persen lebih dari abu batubara. warnanya lebih terang (keabu-abuan) dan mempunyai ukuran butir yang halus yaitu lebih kecil dari 200 µ m. Abu terbang ditangkap dengan menggunakan presipitator elektrostatik, filter atau siklon. Komposisi kimianya, didominasi oleh Alumina (Al2O3) dan silikat (SiO2). Dengan komposisi tersebut, abu terbang

mempunyai potensi untuk berbagai pemanfaatan dalam berbagai bidang seperti untuk bahan baku membuat zeolit (Prijatama dan Sumarnadi, 1996) .

II. 2 Zeolit

Zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal Aluminosilikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensinya. Ion ion logam tersebut dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolit dan dapat menyerap air secara reversibel. Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit tetrahedral AlO4 dan SiO4 yang saling berhubungan

melalui atom O dan didalam struktur tersebut SiO4+ dapat diganti AlO4+. (Sutarti dan Rachmawati, 1994). Menurut (Anonim, 2010), Rumus umum zeolit dapat dituliskan sebagai berikut :

Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y].mH2O

Dengan :

M = kation alkali dan alkali tanah seperti K+ ,Na+, Ca2+ atau Mg2+, dll. n = valensi logam alkali

x = bilangan tertentu (2-10) y = bilangan tertentu (2-7)

Jadi, Zeolit terdiri kation yang dipertukarkan yaitu kerangka aluminosilikat [(AlO2)x(SiO2)y] dan fase air (H2O) ikatan ion Al-Si-O membentuk struktur kristal

7

II. 2.1 Klasifikasi Zeolit

Zeolit berdasarkan pada asal pembentukannya dibedakan menjadi 2 macam yaitu zeolit alam dan zeolit sintesis. Zeolit alam terbentuk karena adanya perubahan alam (zeolitisasi) dari bahan vulkanik (Srihapsari, 2006) sedangkan Zeolit sintesis dibuat dengan rekayasa sedemikian rupa sehingga mendapatkan karakter yang sama dengan zeolit alam (Saputra, 2006).

II. 2.1.1 Zeolit alam

II. 2.1.2 Zeolit Sintesis

Zeolit Sintesis terbentuk akibat rekayasa oleh manusia secara proses kimia. Zeolit sintesis yang dibuat tidak dapat persis sama dengan Zeolit Alam. Namun Zeolit Sintesis mempunyai sifat fisis yang jauh lebih baik daripada Zeolit Alam (Saputra, 2006). Sifat zeolit yang unik yaitu susunan atom maupun komposisinya yang dapat dimodifikasikan membuat zeolit sintesis, sehingga para peneliti berupaya untuk membuat zeolit sintesis yang mempunyai sifat khusus sesuai dengan keperluannya. Dari usaha itu dapat direkayasa berbagai macam zeolit sintesis. Zeolit sintesis banyak digunakan secara komersil daripada zeolit alam. Ini disebabkan juga oleh karena kemurnian kristal dan keseragaman ukuran partikelnya. Sumber silika alam banyak digunakan dalam sintesis zeolit misalnya Kaolin, silika vulkanis, limbah abu sekam padi, limbah padat PLTU salah satunya Abu terbang batubara (Hermaningtyas, 2010).

Menurut (Sutarti dan Rachmawati, 1994) Zeolit Sintesis dikelompokkan sesuai dengan perbandingan kadar komponen Al dan Si dalam zeolit menjadi 4 kelompok yaitu,

1. Zeolit kadar Si rendah (kaya Al)

9

2. Zeolit kadar Si sedang

Dari beberapa penelitian diketahui bahwa kerangka tetrahedral Al dari Zeolit tidak stabil terhadap asam atau panas. Selain itu diketahui pula bahwa zeolit jenis modernit yang mempunyai perbandingan Si/Al = 5 adalah sangat stabil. Maka diusahakan untuk membuat Zeolit dengan kadar Si yang lebih tinggi dari 1 yang kemudian diperoleh Zeolit Y dengan perbandingan kadar Si/Al antara 1-3. Contoh Zeolit Omega.

3. Zeolit kadar Si tinggi

Zeolit ini mempunyai perbandingan kadar Si/Al antara 10-100 bahkan lebih dan mempunyai sifat permukaan yang kadang kadang tidak dapat diperkirakan sebelumnya. Sifatnya sangat hidropilik dan akan menyerap molekul yang tidak polar dan baik digunakan sebagai katalisator asam untuk hidokarbon. Contoh Zeolit ZSM-5, ZSM-11, dan ZSM-24.

4. Zeolit silika

Zeolit ini tidak tidak mengandung Al sama sekali atau tidak mempunyai kation sama sekali. Sifat zeolit ini sangat hidrofilik-hidrofobik sehingga dapat mengeluarkan atau memisahkan suatu molekul organik dari suatu campuran air. Contoh : silikasit.

II. 2.2 Karakteristik zeolit

Menurut (Wika, dkk., 2009), Zeolit mempunyai sifat fisika dan kimia yang unik. Sehingga dalam dasawarsa ini, zeolit oleh peneliti dijadikan sebagai mineral serba guna. Sifat-sifat unik tersebut, yaitu

1. Dehidrasi

Zeolit mempunyai sifat dehidrasi karena mudah melepaskan molekul H2O

apabila dipanaskan. Pada umumnya, struktur kerangka zeolit akan menyusut. Tetapi kerangka dasarnya tidak mengalami perubahan secara nyata. Disini molekul H2O seolah-olah mempunyai posisi yang spesifik dan dapat dikeluarkan

secara reversibel 2.Penyaring Molekuler

Zeolit mempunyai sifat sebagai penyaring molekuler, 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 terhidrasi merupakan adsorben yang selektif dan mempunyai efektifitas adsorpsi yang tinggi.

3.Katalis

11

arah saja. Zeolit merupakan katalisator yang baik karena mempunyai permukaan pori-pori yang besar dengan permukaan yang maksimum (Sutarti dan Rachmawati, 1994).

4.Penukar Ion

Zeolit mempunyai sifat sebagai penukar ion karena adanya kation logam alkali dan alkali tanah. Kation tersebut dapat bergerak bebas didalam rongga dan dapat dipertukarkan dengan kation logam lain dengan jumlah yang sama. Akibat struktur zeolit berongga, anion atau molekul berukuran lebih kecil atau sama dengan rongga dapat masuk dan terjebak (Anonim, 2009).

II. 2.3 Penggunaan zeolit

Keunikan kemampuan yang dipunyai zeolit seperti dehidrasi, penukar ion, adsorbsi, katalis, dan penyaring / pemisah membuat zeolit telah digunakan dalam berbagai bidang yang dikutip dari (Sutarti dan Rachmawati, 1994) adalah sebagai berikut:

1.Bidang peternakan

Dalam bidang peternakan, zeolit dimanfaatkan untuk : a.Penggemukan ternak

nitrogen non protein yang telah dicerna akan menghasilkan amonia. Penggunaan zeolit di dalam ransum akan membantu mengikat NH4+ yang

dilepaskan, karena zeolit bersifat sebagai penukar ion. Kemampuan zeolit untuk mengikat ammonia ini dapat mengurangi efek keracunan ternak dari NH4+ yang terdapat dalam cairan rumen. Selain itu penambahan

klinoptilolit pada sapi muda juga dapat merangsang nafsu makan dan menurunkan terjadinya diare. Zeolit yang dipakai berukuran (-5+10) mesh dan telah diaktivasi dengan pemanasan.

b. Kesehatan kandang

Kotoran ayam atau ternak lain yang ransumnya diberi tambahan zeolit, lebih kering dan tidak berbau dibandingkan dengan bila tidak diberi zeolit. Pemakaian zeolit untuk campuran alas kandang juga membantu menyerap baud an amoniak yang timbul, mengurangi keracunan ternak terhadap amoniak sehingga akan memperbaiki keadaan ternak.

c.Penyerap kontaminan tambak

13

sudah dapat mematikan udang dalam tempo 35 hari. Untuk mengatasi gangguan tersebut dapat digunakan zeolit yang ditebarkan secara merata dalam ke dalam tambak, karena kemampuan menyerap amoniak.

2.Bidang pertanian

Dalam bidang pertanian zeolit digunakan untuk keperluan yaitu: a. Pupuk

Penggunaan zeolit dalam bidang pertanian sudah lama dipergunakan oleh para petani di Jepang untuk menjaga kelembaban tanah. Setiap gram zeolit alam dapat menyerap lebih dari 1 meq ion amonium dan ion kalium yang terkandung dalam pupuk, kemudian melepasnya secara bertahap ke dalam tanah. Dengan demikian zeolit dapat memperpanjang fungsi mineral dalam pupuk terhadap tanah.

b. Peningkatan produksi

Pemakaian zeolit dapat neningkatkan produksi padi dengan hasil vang sama seperti pada pemakaian Kapur. Akan tetapi pemakaian zeolit harus dikombinasikan dengan pupuk N, P dan K, karena pemakaian zeolit saja tidak menunjukkan hasil yang meningkat. Kelemahan kapur bila diberikan bersamaan dengan pupuk P dapat terjadii senyawa Ca-P, sehingga fosfat yang tersedia berkurang. Sedangkan zeolit tidak mengikat fosfat maupun N dari pupuk, bahkan akan menaikkan keter-sediaan kalium. Penggunaan kombinasi kapur dan zeolit akan mempercepat pertumbuhan tanaman. Kapur berfungsi sebagai penjaga keasaman tanah dan penyerap aluminium yang beracun, sedangkan zeolit berfungsi sebagai penukar ion, penyerap dan penyimpan air, serta dapat berfungsi sebagai perantara untuk herbisida, fungisida dan insektisida.

c. Penyerap logam berat dalam tanah

15

d.Perantara herbisida, fungisida

zeolit berfungsi sebagai penukar ion, penyerap dan penyimpan air, serta dapat berfungsi sebagai perantara untuk herbisida, fungisida dan insektisida.

3. Bidang kedokteran/kesehatan Bidang pertanian

Dalam bidang kedokteran zeolit digunakan untuk berbagai keperluan yaitu a. Kedokteran gigi seperti tapal gigi, resin gigi, semen gigi, mahkota gigi Jepang telah mematenkan Penggunaan zeolit sebagai antimikroba dalam campuran semen gigi. Semen gigi tersebut dibuat dengan campuran fluoroaluminosilikat, zeolit dan polikarbosilat. kemudian juga menemukan bahan pembuat gigi bersifat anti bakteri dari bahan yang mengandung ion logam Ag dan Zn yang diperoleh dari pertukaran kation dalam zeolit. Zeolit juga digunakan dalam pembuatan resin gigi. Selain itu, juga dipatenkan pembuatan mahkota gigi yang membuat mahkota ini mengandung anti mikroba yang membuat mahkota ini terhindar dari adesi atau menempelnya mikroorganisme ke permukaan mahkota.

b. Kesehatan seperti penghilang bau nafas

Penggunaan zeolit sebagai penghilang bau nafas telah diperkenalkan dengan bentuk kapsul yang berisi zeolit, karbon, silika gel, lempung aktif, alumina dan deodoran(ekstrak tumbuh-tumbuhan)

4. Bahan bangunan

a. Campuran semen puzolan atau semen Portland

Semen puzolan dibuat dari tuf yang lebih baik mutunya dibandingkan dengan yang dibuat dari tras dan lempung. Ini disebabkan karena unsur Si dari mineral aluminosilikat mudah digantikan oleh unsur Al.

b.Penyerap air/ zat yang tidak diinginkan

Penambahan zeolit kedalam campuran bahan bangunan yang mempunyai sifat sifat dapat menyerap dan melepaskan air. Sebuah paten, menyatakan bahwa penambahan zeolit pada campuran gypsum dan karbon aktif yang kemudian dicetak untuk bahan bangunan akan berfungsi sebagai bahan penyerap zat zat yang tidak diinginkan sehingga menghasilkan udara bersih.

5.Bidang Lingkungan

Dalam bidang Lingkungan zeolit digunakan untuk berbagai keperluan yaitu a.Pengolahan air

Zeolit klinoptilolit sangat efektif untuk memurnikan air dengan kekeruhan tinggi yaitu 30-70 ppm bahkan sampai kekeruhan sangat tinggi 500 ppm. Selain itu dapat juga memisahkan fitoplankton dan bakteri lebih baik dari pada penyaring kuarsa. Penggunaan penyaring zeolit juga tahan lama. Pada pengolahan air sungai zeolit dapat menghilangkan NH4+

17

logam berat seperti Fe, Mn, Zn, Cu. Sehingga terjadi penurunan konsentrasi sampai pada tingkat yang tidak membahayakan. Disamping itu juga terjadi penurunan konsentrasi NH4 sampai 0,5 ppm dan COD sampai

22 ppm.

b. Penanganan limbah radioaktif

Pemakaian klinoptilolit dengan ukuran 0,1 mm mampu menyerap CS137 dengan baik sekitar 94 %. Serta limbah radioaktif lainnya

c. Penanganan udara tercemar

Zeolit alam maupun sintesis dapat menyaring molekul nitrogen dalam biner O2 - N2 (udara) sehingga memperkaya O2 dalam udara

6. Industri

Salah satu industri yang menggunakan zeolit untuk keperluannya adalah Industri deterjen. Fungsi fosfat untuk menurunkan ion-ion Ca2+ dan Mg2+ dalam air yang dapat menghambat timbulnya buih pada waktu pencucian. Zeolit sebagai penukar ion dapat mengganti Ca2+ dan Mg2+ tersebut dengan ion yang lunak seperti Na+. keuntungan lain adalah Ca2+ dan Mg2+ akan membentuk endapan sedangkan Na+ tidak. Oleh sebab itu dipromosikan pembuatan deterjen yang mempunyai daya cuci yang tinggi terbuat dari campuran zeolit A yang mempunyai ion Na dan campuran kadar fosfat rendah.

II. 3 Sintesis Zeolit dar i abu terbang batubar a

silika dicampur dan dilarutkan dalam larutan basa (NaOH) untuk membentuk fasa gel.

Kemampuan abu terbang untuk bahan baku zeolit batubara seperti daya jerap dan tukar belum maksimal, Oleh karena itu dilakukan sintesis zeolit.Untuk memperoleh zeolit sintesis dari abu terbang batubara dengan daya guna tinggi agar mempunyai sifat fisik dan kimia yang diinginkan, abu terbang batubara memerlukan suatu perlakuan yaitu dengan aktivasi secara fisis dan kimia (Srihapsari, 2006). Ada 2 metode dalam proses aktivasi abu terbang batubara yaitu Alkali hidrotermal dan Alkali fusi.

1.Alkali Hidrotermal

Alkali hidrotermal dilakukan dengan mencampurkan abu terbang batubara dalam larutan basa alkali yang disertai pengadukan dengan suhu 75 o C - 150o.C (Sutarti dan Rachmawati, 1994). Perlakuan Aktivasi secara fisis berupa pemanasan zeolit bertujuan untuk menguapkan air yang terperangkap dalam pori – pori kristal zeolit, sehingga luas permukaan pori – pori bertambah. Selain aktivasi fisis juga dilakukan aktivasi secara kimia yaitu menggunakan larutan basa (NaOH) dengan tujuan untuk membersihkan permukaan pori, membuang senyawa pengotor dan mengatur kembali letak atom yang dapat dipertukarkan.

2. Alkali Fusi

19

sifat mudah larut dalam air, sehingga diharapkan Si dan Al terlarutnya lebih banyak dibandingkan dengan metode alkali hidrotermal (Hermaningtyas, 2010).

Salah satu aktivasi yang efektif digunakan adalah aktivasi dengan alkali hidrotermal yaitu menggunakan pemanasan dengan NaOH. Peran NaOH sebagai mineralizer dalam proses sintesis zeolit secara alkali hidrotermal, seperti ditunjukkan oleh reaksi (Ojha, dkk., 2004) yaitu,

NaOH + x Al2O3y SiO2 → Na 2SiO3 + Na2 AlO2

[Na x (AlO2)y (SiO2) z .NaOH.H2O] (gel) Nap[(AlO2)p(SiO2)q]. hH2O

Reaksi pembentukan zeolit dari abu terbang batubara terdiri dari proses pelarutan spesies Si an Al dari abu terbang batubara yang dapat larut, dan proses pembentukkan dari kedua spesies tersebut oleh karena itu akan menghasilkan fasa kristal zeolit yang dihasilkan (Jumaeri, dkk., 2007).

Zeolit sintesis dari abu terbang batubara memiliki nilai komersial tinggi karena mempunyai sifat sebagai penukar ion, katalis, adsorben, alternatif pengolahan limbah (Saputra, 2006).

Menurut Hermaningtyas, (2010), Sintesis zeolit dari Abu terbang batubara secara umum dilakukan melalui beberapa proses yaitu

a.Aktivasi dan desalifikasi abu terbang dengan basa alkali b.Preparasi larutan gel dengan penambahan Al dari sumber lain c.Kristalisasi zeolit

d.Filtrasi padatan dari filtratnya

Pengembangan metode Sintesis dari Abu terbang Batubara juga telah dilakukan yaitu dengan mereduksi terlebih dahulu kandungan besi yang tinggi pada abu terbang batubara yang akan dapat menghambat kristalinitas Zeolit dan juga dapat terinkorporasi dalam struktur Zeolit sehingga menurunkan kristalinitas zeolit. Metode pengurangan kandungan besi dalam abu terbang batubara dapat dilakukan dengan metode pemisahan magnetik dan metode pencucian asam (Sudarno, 2008). Metode pengurangan besi dengan pemisahan magnetik dilakukan dengan cara pengadukan campuran air dan abu terbang batubara untuk menghomogenkan campuran dan meratakan pengambilan besi dari abu terbang batubara melalui pemisah magnetik yang sudah ditempeli besi sehingga akibat medan magnet besi dari abu terbang batubara menempel kemudian dibersihkan. Pengurangan kandungan besi yang dilakukan Sudarno., (2008), adalah dengan mengunakan pemisahan magnetik. Metode ini telah berhasil mengurangi kandungan Fe2O3 sebesar 17 %. Sedangkan metode pencucian dengan HCl

terhadap abu terbang batubara dapat dilakukan secara batch untuk tujuan membersihkan permukaan pori, membuang senyawa pengotor dan mengatur kembali letak atom. pencucian asam menyebabkan terjadinya dekationisasi yang menyebabkan bertambahnya luas permukaan zeolit karena berkurangnya pengotor yang menutupi pori-pori zeolit. Luas permukaan yang bertambah diharapkan meningkatkan kemampuan zeolit dalam proses penjerapan (Srihapsari, 2006). II. 4 Proses Pembuatan Zeolit Sintesis dar i Abu Terbang Batubar a

21

(Sutarti dan Rachmawati, 1994), Jepang mematenkan proses menggunakan 50 gr abu terbang dan 500 ml larutan NaOH 3 N. Campuran dipanaskan pada suhu 90-150 oC selama 20 jam, kemudian disaring dan kristal zeolit yang terbentuk adalah zeolit P, kemudian dikeringkan pada suhu 110 oC selama 24 jam (Sutarti dan Rachmawati, 1994).

Sebelum diolah menjadi zeolit sintesis dengan aktivasi hidrotermal dan di ujicobakan, abu terbang harus diperlakukan dengan pencucian asam yaitu HCl untuk mereduksi besi oksida. Menurut Hidayati, (2008) yang diambil dari Heru, (2009), menyatakan bahwa dengan perlakuan HCl 5 M dapat mengurangi kadar besi oksida pada abu terbang batubara.

II. 5 Kapasitas Pengikatan Kalsium (KPK)

Zeolit mempunyai kation yang bukan merupakan bagian integral didalam kerangka Zeolit. Kation ini (misal Na+ , NH3+ , Mg2+ ,dll.) dikenal dengan kation

yang dapat dipertukarkan, bebas bergerak dan siap digantikan dengan kation lain. Oleh sebab itu zeolit dapat diaplikasikan sebagai penukar ion lebih besar dibandingkan dengan zeolit dengan kadar silika tinggi (Rasio Si/Al besar) (Hermaningtyas, 2010).

BAB III

METODE PENELITIAN

III. 1 Tempat dan Waktu Penelitian

. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium PROGDI TEKNIK LINGKUNGAN FTSP UPN “ VETERAN” JATIM. yang dilanjutkan dengan pengolahan data, penyusunan laporan dan pembahasan

III. 2 Bahan dan Alat III. 2.1 Bahan

Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1.Abu terbang batubara PT Tjiwi Kimia

2.Larutan NaOH 3 N 3.Larutan CaCl2 0,032 N

4.HCl 5 M 5.Aquades 6.kertas saring III. 2.2 Alat

Alat - alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1.Oven

III. 3 Var iabel Penelitian

1. Variabel tetap

- Pengurangan kandungan besi dengan perlakuan HCl 5 M - Suhu reaksi 80 oC

- Aktivasi zeolit

- Abu terbang 50 gram

- NaOH 3 N

- Volume NaOH 3 N 500 ml - Tahap pengujian

- CaCl2 0,032 N

2. Variabel yang diamati

- Pengurangan kandungan besi dengan perlakuan HCl 5 M - Volume HCl 5 M : 150 ml, 250 ml, 450 ml, 550 ml

- Sampel abu terbang : 15 gram, 25 gram, 45 gram, 55 gram - Aktivasi zeolit

- Suhu reaksi Hidrotermal : 90 oC, 100 oC, 120 oC, 130 oC, 150oC

- Wakt u Reaksi : 6, 10, 14, 18, 20 ja m III. 4 Car a Kerja

25

III. 4.1 Pengur angan kandungan besi oksida per lakuan HCl Cara kerja Pengurangan besi oksida dengan perlakuan HCl : 1. Timbang sampel abu terbang sesuai variabel

2. Tambahkan larutan HCl 5 M sesuai dengan variabel dalam beaker glass 3. Lalu aduk dengan magnetit stirrer hingga suhu 80 oC

4. Kemudian disaring dengan kertas saring 5. Di oven selama 1 hari dengan suhu 110 oC 6. Kemudian dilakukan aktivasi Zeolit

III. 4.2 Aktivasi Zeolit

Tahap aktivasi meliputi proses hidrotermal untuk melarutkan dan pembentukan kristal yaitu meliputi :

1. Timbang abu terbang batubara seberat 50 gr 2. Tambahkan 500 ml NaOH 3 N

3.Panaskan campuran tersebut dengan temperatur sesuai variabel se la ma waktu yang telah dit ent ukan

4.Hasil reaksi disaring dan kristal yang diperoleh dikeringkan ke dalam oven dengan suhu 110 oC sela ma 24 ja m

5.Zeolit yang sudah kering di uji coba secara batch dengan menggunakan larutan

yang mengandung ion Ca++

III. 4.3 Tahap pengujian Kapasitas Pengikatan Kalsium

(2008). Larutan Ca++ awal dibuat dengan melarutkan 0,67 gram CaCl2.2H2O dan

0,04 NaOH dengan aquades. Campuran diencerkan sampai volume 1 liter sehingga didapatkan larutan Ca++ awal dengan pH 11. Kemudian padatan (zeolit) dilakukan dengan pengujian dengan cara sebagai berikut (Sudarno, 2008):

1.Timbang zeolit sebesar 0,5 gram dan tambahkan 250 ml larutan CaCl2

2.Campuran tersebut diaduk selama 15 menit dengan kecepatan 300 rpm 3.Kemudian disaring lalu diukur kandungan ion Ca++ pada filtratnya.

27

III. 5 Kerangka Penelitian

J udul

Pemanfaatan Abu Terbang Batubara untuk bahan baku Zeolit melalui perlakuan Asam Klorida (HCl) dan Natrium Hidroksida (NaOH)

Studi literatur

Persiapan Alat dan Bahan Pelaksanaan penelitian

Pengurangan kandungan besi oksida perlakuan HCl

Aktivasi Zeolit

Uji kapasitas Pengikatan Kalsium

Pembahasan dan Hasil

Kesimpulan dan Saran

Penelitian ini dilakukan dalam skala laboratorium dan bahan dasar limbah abu terbang batubara yang dimanfaatkan untuk bahan baku diambil dari PT.Tjiwi Kimia Sidoarjo.

Untuk mensintesis zeolit dari abu terbang batubara dalam penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu dengan perlakuan awal menggunakan larutan HCl 5 M, kemudian dilakukan aktivasi menggunakan metode alkali hidrotermal dan setelah itu melalui tahapan pengujian melalui penentuan kapasitas pengikatan kalsium.

IV. 1 Identifikasi Komposisi Kimia Abu terbang Batubar a

Sebelum melalui beberapa tahapan pengujian, Abu terbang batubara dilakukan identifikasi komposisi kimian di laboratorium pengujian dan kalibrasi industri Surabaya berguna untuk mengetahui kandungan komponen logam sebelum perlakuan HCl dan fase mineralnya seperti ditunjukkan dalam tabel 4.1 dibawah ini.

Tabel 4.1 Komposisi kimia abu terbang batubara

No Parameter Satuan Hasil uji No Parameter Satuan Hasil uji

1 SiO2 % 70,6 5 SO3 % 0,2

2 Al2O3 % 11,6 6 CaO % 3,8

3 Fe2O3 % 6,5 7 Na2O % 0,2

29

Dari tabel 4.1 menunjukkan bahwa, kandunga silika (SiO2 ) = 70,6 %,

sedangkan alumina (Al2O3) = 11,6 %, Sehingga abu terbang batubara ini dapat

dimanfaatkan sebagai zeolit karena mempunyai kandungan silika dan alumina yang paling dominan.

IV. 2 Pengaruh penambahan HCl terhadap pengur angan besi oksida

Selain kandungan aluminosilika yang dapat dimodifikasikan sebagai zeolit sintesis, Abu terbang batubara juga mengandung senyawa lain yang tidak dibutuhkan dalam síntesis zeolit, terutama kandungan besi oksida (Fe2O3) = 6,5

%. Kandungan besi oksida dalam abu terbang akan berpengaruh negatif terhadap pembentukkan zeolit, karena menghambat proses kristalisasi dan menurunkan kristalinitas zeolit dan berakibat pada turunnya nilai kapasitas tukar kation (KTK) (Sudarno,2008). Maka perlu dilakukan upaya pengurangan kandungan besi oksida melalui perlakuan asam disertai pengadukan magnetis. Menurut Hidayati, (2008) dalam Heru, (2009), menyatakan bahwa dengan larutan HCl 5 M dapat mengurangi kadar besi oksida pada abu terbang batubara. Reaksi yang terjadi antara abu terbang batubara yang mengandung besi oksida dengan larutan HCl yaitu

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H2O

menempelnya besi pada stirer yang terdapat medan magnet. Indikasi adanya besi yang menempel pada stirer yaitu dengan adanya serbuk berwarna hitam yang menempel pada stirer pada kutubnya.

Upaya untuk mengurangi kandungan besi oksida dari abu terbang batubara dilakukan melalui proses pengadukan magnetik dengan pengadukan cepat 300 rpm pada suhu 80°C dan memvariasikan volume HCl 5 M serta berat abu terbang. Namun acuan waktu pengadukan dalam proses tersebut belum ada, Sehingga perlu mencari acuan waktu pengadukan terbaik yaitu pengadukan cepat 300 rpm pada suhu 80°C dan menetapkan volume HCl 5 M sebesar 250 ml serta berat abu terbang batubara sebesar 35 g. Setelah menetapkan waktu terbaik pada pengadukan, dapat dilakukan upaya pengurangan besi melalui proses pengadukan magnetik dengan pengadukan cepat 300 rpm pada suhu 80°C dan memvariasikan volume HCl 5 M serta berat abu terbang. Dari semua percobaan perlakuan HCl untuk mengurangi kandungan besi tersebut diatas didapatkan hasil seperti pada Tabel 4.2, dan Tabel 4.3 serta Gambar 4.1 dan Gambar 4.2.

Tabel 4.2 Pengaruh perubahan waktu pengadukan pada volume HCl 5 M terhadap pengurangan besi oksida

Volume HCl 5 M

Waktu pengadukan

5 menit 10 menit 15 menit 20 menit

(ml) (%) (%) (%) (%)

31

Gambar 4.1 Hubungan antara waktu pengadukan dengan besi oksida pada volume HCl 250 ml

1. Pengaruh perubahan waktu pengadukan pada volume HCl 5 M terhadap pengurangan besi oksida

selama 15 menit ini digunakan acuan pengadukan metode pengurangan besi pada berbagai variasi volume HCl 5 M dan berat abu terbang batubara.

2. Pengaruh perubahan variasi berat abu terbang pada berbagai variasi volume

HCl 5 M terhadap pengurangan besi oksida

Hasil dari pengurangan besi oksida melalui proses pengadukan magnetik dengan pengadukan cepat 300 rpm selama 15 menit pada suhu 80°C dan memvariasikan volume HCl 5 M serta berat abu terbang untuk mengetahui kandungan besi oksida yang tertinggal pada abu terbang.

33

150 15 0,623

25 0,542

45 0,543

55 0,528

Gambar 4.2 Hubungan antara berbagai volume HCl 5 M dan berat abu terbang batubara terhadap besi oksida

setelah melalui tahapan filtrasi berwarna kuning. Warna ini merupakan warna awal pembuatan HCl 5 M.

IV. 3 Hasil Aktivasi Zeolit

Hasil terbaik dari pengurangan besi dilanjutkan dengan mengaktivasi zeolit dari abu terbang batubara dengan menggunakan larutan NaOH.

Untuk pembentukkan zeolit dilakukan dengan cara mencampurkan 50 gr abu terbang batubara dan larutan NaOH 3 N 500 ml. Proses ini dilakukan dengan pengadukan cepat 300 rpm dan memvariasikan temperatur dan waktu. Dari percobaan didapatkan hasil seperti pada Tabel 4.4, dan Gambar 4.3.

Tabel 4.4 Pengaruh perubahan temperatur dan waktu aktivasi terhadap berat hasil

Temperatur (o C) Waktu aktivasi (Jam) Berat Zeolit (gram)

35

20 48,3

130 6 44,32

10 46,87

14 47,55

18 48,67

20 49,33

150 6 46,11

10 48,12

14 48,82

18 49,36

20 49,77

Gambar 4.3 Hubungan antara waktu aktivasi terhadap berat zeolit pada berbagai temperatur

berat zeolit tertinggi adalah 49,77 gr dan terkecil adalah 34,61 gr. Berat zeolit yang terbesar terjadi pada temperatur 150 °C dengan waktu pengadukan 20 jam. Sedangkan berat zeolit terkecil terjadi pada temperatur 90 °C dengan waktu pengadukan selama 6 jam. Penurunan hasil berat zeolit disebabkan oleh perlakuan alkali hidrotermal yaitu menggunakan pencampuran NaOH dan abu terbang batubara dengan diikuti pemanasan suhu hidrotermal. Dimana semakin tinggi suhu temperatur dan waktu pengadukan menggunakan NaOH akan semakin banyak garam yang terbentuk dan diikuti oleh jumlah H2O yang teruapkan.

Penguapan H2O mengakibatkan berat hasil lebih rendah dari pada campuran awal

sebelum reaksi.

IV. 4 Uji Kapasitas Pengikatan Kalsium

Hasil dari aktivasi zeolit kemudian dilanjutkan dengan pengujian menggunakan larutan CaCl2 untuk mengetahui kapasitas pengikatan kalsiumnya.

Zeolit hasil aktivasi dilakukan pengujian dengan membuat larutan Ca++ awal terlebih dahulu. Ca++ awal didapat sebesar 287,8 mg/l, kemudian zeolit pada berbagai variasi temperatur dan waktu tersebut ditimbang sebesar 0,5 gram dan tambahkan 250 ml larutan CaCl2 , kemudian campuran tersebut diaduk selama 15

Gambar 4.4 Hubungan antara waktu aktivasi terhadap nilai KPK pada berbagai Temperatur

Berdasarkan data yang tertera dalam tabel 4.4 dan gambar 4.4 dapat dilihat bahwa ada kecenderungan nilai kapasitas pengikatan kalsium yang diperoleh semakin meningkat. Kapasitas pengikatan kalsium tertinggi didapat pada waktu 20 jam dan temperatur 150 oC yaitu sebesar 670,33 meq/100gram sedangkan nilai kapasitas pengikatan kalsium terendah terdapat pada suhu 90 oC dengan waktu aktivasi 6 jam yaitu 235,57 meq/100gram.

39

zeolit dengan ion Ca++ sesuai dengan persamaan reaksi berikut ini (Kirk-othmer, 1967) :

V. 1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan dalam penelitian ini dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Dengan metode pemisahan magnetik dan metode perlakuan HCl 5 M dapat mengurangi kandungan besi oksida. Waktu terbaik dalam pengurangan besi yang dipakai dalam metode pemisahan magnetik dan metode pencucian asam yang diteliti pada cairannya yaitu pada waktu pengadukan 15 menit yaitu sebesar 0,41 %. Dan Hasil yang terbaik untuk mengurangi besi oksida pada abu terbang batubara yang diteliti pada padatannya yaitu dengan berat 25 gram pada volume HCl 5 M adalah 0,187 %. Ada penurunan kandungan besi oksida dari 6,5 % menjadi 0,187 %.

41

lipat dibandingkan kapasitas pengikatan kalsium tanpa perlakuan awal HCl 5 M.

V. 2 Sar an

1. Pada penelitian selanjutnya dapat dilakukan dengan metode alkali fusi 2. Pada penelitian selanjutnya dapat dilakukan proses aktivasi zeolit Dengan metode alkali lain

Anonim, (2010), “ Zeolit struktur dan fungsi “ http://material sciences.blogspot.com/

Hermaningtyas, T.,C., (2010), “ Pemanfaatan limbah padat sisa pembakaran batubara menjadi zeolit sintesis “ Program studi teknik lingkungan, UPNJATIM, surabaya

Heru, M., (2009), “ Pengaruh leaching pada abu layang terhadap pembentukan zeolit A “ . Program studi teknik kimia, ITS, surabaya

Jumaeri,W., Astuti., dan Lestari, W.,T.,P., (2007), “ Preparasi dan Karakteristik zeolit dari abu layang batubara secara alkali hidrotermal “, jurusan kimia fakultas MIPA UNNES

Kirk-Othmer, 1967, “ Encyclopedia of Chemical Technology “ Second edition, vol 11, hal 871

Ojha, K., Pradhan, C.,N., dan Samanta, N.,A., (2004), “ Zeolit from fly ash:Synthesis and characterization “, Bull. Mater. Sci. Indian academy of sciences, vol 27, No 6, pp. 555-564 pengaruh refluks dan penggerusan abu layang batubara terhadap kristalinitas faujasite “, jurnal matematika dan sains vol.9 No.3 hal 285 - 290

43

Querol, X.,Dkk., (1999), “ Synthesis Zeolites From fly ash in a pilot plant scale.examples of potential environmental Applications “, International ash utilization symposium, center for applied Applied energy research, univercity of Kentucky, paper 12

Saputra, R., (2006), “ Pemanfaatan zeolit sintesis sebagai alternatif pengolahan Limbah industri “. Artikel, Universitas Gajah mada

Srihapsari, Dwita., (2006), “ Penggunaan zeolit alam yang telah diaktivasi dengan Larutan HCl untuk menjerap logam logam penyebab kesadahan air “ jurusan kimia fakultas matematika dan ilmu pengetahuan Universitas Negeri semarang

Sudarno, (2008), “ Pengaruh komposisi NaOH pada konversi abu layang batubara Paiton menjadi zeolit A“ Program studi teknik kimia, ITS, surabaya Sutarno., Arryanto, Y., dan Budhyantoro, A., (2004), “ Sintesis faujasite dari abu

Layang batubara: pengaruh refluks dan penggerusan abu layang batubara terhadap kristalinitas faujasite “, jurnal matematika dan sains vol.9 No.3 hal 285 - 290

Sutarti, M., dan Rachmawati, M., (1994), “ Zeolit Tinjauan literatur “ Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, Jakarta