Synthesis of Poly(di-allylcalix[4]arene) resin as Cationic Heavy Metal.

Sintesis Resin Poli(di-allilkaliks[4]arena) sebagai Adsorben Kation Logam Berat

Desi Suci Handayani, Maulidan Firdaus, Jumina

RINGKASAN

Fenol merupakan salah satu produk petrokimia yang murah dan mudah

didapatkan di pasaran. Pada penelitian ini dilakukan upaya pengubahan fenol menjadi

produk-produk strategis yang mempunyai nilai ekonomi dan kemanfaatan lebih tinggi,

salah satunya melakukan transformasi fenol menjadi kaliks[4]arena. Sisi aktif dari

molekul kaliksarena yang berperan penting pada proses adsorpsi, ekstraksi, dan

kompleksasi adalah adanya sejumlah gugus OH yang terletak berjajar membentuk

struktur lingkaran dan eksistensi rongga molekul yang memiliki bentuk seperti vas

bunga atau mangkok. Dalam hal kaliks[4]arena, telah dibuktikan dapat digunakan

untuk adsorpsi terhadap kation logam berat. Dalam keadaan terpolimerisasi maka

lingkaran gugus OH dan rongga molekul kaliks[4]arena tersusun berjajar secara teratur

membentuk struktur yang menyerupai terowongan. Atas dasar ini maka di dalam

penelitian ini dilakukan pembuatan polimer kaliks[4]arena, dimana mempunyai dua

allil pada kaliks[4]arena. Dalam proses polimerisasi, karena ada dua allil maka akan

terjadi cross link _{antar molekul kaliks[4]arena, hal ini akan membuat senyawanya}

menjadi immobil, sehingga diprediksikan mempunyai daya adsorpsi yang lebih tinggi

terhadap kation-kation logam berat.

Tahun pertama dilakukan pembuatan seri senyawa poli(di-allilkaliks[4]arena)

dari fenol akan dilakukan dalam rangkaian percobaan yang terdiri atas: (1) reaksi

alkilasi fenol dengan pereaksi p-t-butilklorida dan AlCl3menghasilkan p-t-butil fenol,

(2) siklotetramerisasi p-t-butil fenol menggunakan NaOH dan paraformaldehide

menghasilkan p-t-butilkaliks[4] arena (3) reaksi debutilasi terhadap p-t-butil

kaliks[4]arena menggunakan AlCl3 dan fenol membentuk tetrahidroksikaliks[4]arena,

di-alliloksi-dihidroksikaliks[4]arena, (5) Reaksi penataan ulang Claisen, (6) polimerisasi kationik

terhadap di-allilkaliks[4]arena.

Tahun kedua dilakukan pemanfaatan poli-diallilkaliks[4]arena hasil sintesis

pada tahun pertama sebagai adsorben kation logam berat (Pb2+, dan Cr3+), serta

mengkaji kinetika dan isoterm adsorpsi. Adsorben yang digunakan dalam proses

adsorpsi ada 3 yaitu 25,26,27,26-tetrahidroksikaliks[4]arena (M),

poli-25,27-dialliloksi-26,28-dihidroksikaliks[4]-arena (PD) dan

poli-5,7-diallil-25,26,27,28-tetrahidoksikaliks[4]arena (PCD).

Adsorpsi dilakukan dalam tiga kondisi percobaan, yaitu variasi pH, variasi

waktu adsorpsi, dan variasi konsentrasi logam. Adsorpsi dilakukan dengan metode

batch _{(diskontinyu), pada variasi keasaman (pH), waktu kontak dan konsentrasi awal}

ion logam. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pH optimum adsorpsi ion logam

Pb(II) adalah pH 5,0 untuk ketiga adsorben; sedangkan adsorpsi ion logam Cr(III) pada

pH 5,5 untuk adsorben M dan PCD, serta pH 5,0 untuk adsorben PD. Waktu kontak

optimum adsorpsi ion logam Pb(II) adalah 180 menit untuk adsorben M dan 135 menit

untuk adsorben PD dan PCD. Sedangkan untuk ion logam Cr(III) adalah 180 menit

untuk adsorben M dan PD, serta 135 menit untuk adsorben PCD. Kajian kinetika

adsorpsi menunjukkan bahwa adsorpsi ion logam Pb(II), dan Cr(III) menggunakan

ketiga adsorben M, PD dan PCD mengikuti model kinetika Ho, pseudo orde 2. Kajian

isotherm menunjukkan bahwa adsorpsi ion logam Pb(II) untuk ketiga adsorben

cenderung mengikuti isotherm Langmuir. Sedangkan adsorpsi ion Cr(III) untuk ketiga

adsorben cenderung mengikuti isotherm Freundlich. Kapasitas maksimum adsorpsi ion

logam Pb(II) untuk adsorben M, PD dan PCD, masing-masing sebesar 115,03; 102,19

dan 125,82 µmol/g, dengan energi adsorpsi berturut-turut 27,69; 28,74 dan 28,12

KJ/mol. Sedangkan kapasitas maksimum adsorpsi ion logam Cr(III) untuk adsorben

M, PD dan PCD, masing-masing sebesar 163,98; 178,57 dan 238,59 µmol/g, dengan