PERUBAHAN SIFAT KIMIA BENTONIT
ASAL KARANGNUNGGAL, TASIKMALAYA
PADA PROSES PEMBUATAN
BLEACHING EARTH
DENGAN AKTIVASI ASAM
Oleh :
INDRI LISYANI SUTOPO
A24102034
PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
RINGKASAN
Indri Lisyani Sutopo. Perubahan Sifat Kimia Bentonit asal Karangnunggal,
Tasikmalaya pada Proses Pembuatan Bleaching Earth dengan Aktivasi Asam (dibawah bimbingan Iskandar dan Budi Mulyanto).
Minyak sawit mentah atau lebih dikenal dengan singkatan CPO merupakan bahan minyak goreng yang dihasilkan dari pohon kelapa sawit. Pengolahan CPO menjadi minyak goreng yang jernih dilakukan dengan proses penjernihan menggunakan bleaching earth. Bahan dasar untuk pembuatan bleaching earth adalah bentonit, yaitu bahan tambang yang mengandung mineral liat montmorillonit yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan sifat kimia dan mineralogi bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya sebelum dan sesudah proses aktivasi menggunakan asam kuat (HCl) dan menghubungkannya dengan nilai bleach power dari bleaching earth yang dihasilkan. Bentonit yang digunakan adalah Cihamirung 1 (Ch 1), Cihamirung 2 (Ch 2), Cihamirung 3 (Ch 3), Kebon 1 (Kb 1), dan Panyosogan (Pg) yang semuanya berasal dari Karangnunggal, Tasikmalaya.
Aktivasi asam terhadap bentonit untuk dijadikan bleaching earth yaitu dengan pemanasan menggunakan HCl 6 N selama 3 jam pada suhu 80-90 °C, dengan perbandingan antara bentonit dan HCl 1 : 4 (b/v). Parameter yang digunakan untuk mengetahui karakteristik bentonit adalah warna, angka pengembangan, berat jenis, kadar montmorillonit, susunan kimia, pH, KTK, sifat thermal, gugus fungsional dan nilai bleach power.
Bentonit yang diteliti memiliki warna bervariasi, berat jenis antara 2.17-2.91 g/cm3, angka pengembangan 1.0-1.6 yang menunjukkan tipe Ca-bentonit dan
kadar montmorillonit antara 68.2-98.8%, kecuali Pg yang hanya 9.1%. Dengan kadar montmorillonit yang sangat rendah dipastikan contoh Pg bukanlah bentonit.
montmorillonit, menunjukkan bahwa bentonit Ch 1 dan Ch 3 memiliki muatan negatif pada lapisan tetrahedralnya, sedangkan bentonit Kb 1 bermuatan negatif pada lapisan oktahedral. Bentonit Pg dan Ch 2 memiliki muatan negatif yang terletak pada kedua lapisan tetrahedral dan oktahedralnya.
Terlihat bahwa semakin tinggi kadar montmorillonit dan kadar SiO2 dalam
SUMMARY
Indri Lisyani Sutopo. Chemical Change of Bentonite from Karangnunggal,
Tasikmalaya during the Process of Bleaching Earth Production with Acid Activation (under supervision of Iskandar and Budi Mulyanto).
Crude palm oil or known as CPO is cooking oil material which is produced by palm tree. Pure cooking oil is made from CPO by bleaching process using bleaching earth. Raw material used as a bleaching earth is bentonite, one of minerals that content high amount of montmorillonite. The purpose of this research was to study the chemical and mineralogical change of bentonite from Karangnunggal, Tasikmalaya before and after activation process with strong acid, and related it with bleach power value. Five samples were used for this purpose namely Cihamirung 1 (Ch 1), Cihamirung 2 (Ch 2), Cihamirung 3 (Ch 3), Kebon 1 (Kb 1), dan Panyosogan (Pg), all from Karangnunggal, Tasikmalaya.
Acid activation to process bentonite to become bleaching earth was by heating the material with 6N hydrocloric acid for 3 hours at temperature 80-90 °C. Parameters used to evaluate bentonite characteristics were colour, swelling factor, Specific Gravity (SG), montmorillonite content, chemical composition, pH, Cation Exchange Capacity (CEC), thermal properties, functional group and bleach power value.
Each bentonite had variation in colour, with specific gravity between 2.17-2.91 g/cm3, swelling factor 1.0-1.6 that showed the type of Ca-bentonite and
montmorillonite content between 68.2-98.8%, except Pg that only had 9.1%. With low amount of montmorillonite, Pg is not bentonite.
The amount of montmorillonite and SiO2 determined the value of bleach
PERUBAHAN SIFAT KIMIA BENTONIT
ASAL KARANGNUNGGAL, TASIKMALAYA
PADA PROSES PEMBUATAN
BLEACHING EARTH
DENGAN AKTIVASI ASAM
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Pertanian Pada Program Studi Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
INDRI LISYANI SUTOPO
A24102034
PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Penelitian : Perubahan Sifat Kimia Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya pada Proses Pembuatan Bleaching
Earth dengan Aktivasi Asam
Nama Mahasiswa : Indri Lisyani Sutopo
Nomor Pokok : A24102034
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. Iskandar Dr. Ir. Budi Mulyanto, M.Sc
NIP. 131 664 406 NIP. 130 933 587
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. H. Supiandi Sabiham, M.Agr
NIP. 130 422 698
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 12 Februari 1985 sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan bapak Bambang Sutopo dengan ibu Hj. Inbandiyah.
Pada tahun 1989 sampai dengan tahun 1990, penulis memasuki Taman Kanak-kanak Al-Hidayah, dilanjutkan Sekolah Dasar Negeri (SDN) Pamulang Permai selama 6 tahun (1990-1996), Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri (SLTPN) 1 Pamulang selama 3 tahun (1996-1999) dan Sekolah Menengah Umum (SMU) Muhammadiyah 3 Jakarta selama 3 tahun (1999-2002).
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrohiim,
Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini disusun sebagai sala h satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian (S1) pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, dengan judul “Perubahan Sifat Kimia Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya pada Proses Pembuatan
Bleaching Earth dengan Aktivasi Asam“.
Selama pelaksanaan penelitian sampai tulisan ini terselesaikan, penulis telah banyak mendapatkan bantuan dan dorongan semangat dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Iskandar selaku dosen pembimbing I atas segala bantuan, bimbingan, saran, motivasi dan kesabaran kepada penulis sejak persiapan sampai tersusunnya skripsi ini.
2. Bapak Dr. Ir. Budi Mulyanto, M.Sc selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan kepada penulis selama penulisan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ir. Gunawan Djajakirana, M.Sc sebagai pembimbing akademik dan dosen penguji atas saran-saran dan bimbingannya.
5. Kedua Orangtuaku, dan adikku tercinta serta seluruh keluarga besarku yang telah memberikan dukungan moril dan materil selama ini.
6. Ibu Oktori, Ibu Yani, dan semua rekan-rekan di Laboratorium Mineralogi Tanah atas kerjasamanya.
7. Ibu Tini atas bantuannya dalam mencari literatur.
8. Soilers 39 (antilantanida) yang akan selalu terpatri dalam ingatan, juga P9 yang tidak pernah tidur, you’re the best guys.
9. Aa atas doa, dukungan dan perhatiannya di saat-saat terakhir.
10.Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak memberikan sumbangan baik moril maupun materil sejak awal penelitian sampai tulisan ini diselesaikan.
Penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang membutuhkannya.
PERUBAHAN SIFAT KIMIA BENTONIT
ASAL KARANGNUNGGAL, TASIKMALAYA
PADA PROSES PEMBUATAN
BLEACHING EARTH
DENGAN AKTIVASI ASAM
Oleh :
INDRI LISYANI SUTOPO
A24102034
PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
RINGKASAN
Indri Lisyani Sutopo. Perubahan Sifat Kimia Bentonit asal Karangnunggal,
Tasikmalaya pada Proses Pembuatan Bleaching Earth dengan Aktivasi Asam (dibawah bimbingan Iskandar dan Budi Mulyanto).
Minyak sawit mentah atau lebih dikenal dengan singkatan CPO merupakan bahan minyak goreng yang dihasilkan dari pohon kelapa sawit. Pengolahan CPO menjadi minyak goreng yang jernih dilakukan dengan proses penjernihan menggunakan bleaching earth. Bahan dasar untuk pembuatan bleaching earth adalah bentonit, yaitu bahan tambang yang mengandung mineral liat montmorillonit yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan sifat kimia dan mineralogi bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya sebelum dan sesudah proses aktivasi menggunakan asam kuat (HCl) dan menghubungkannya dengan nilai bleach power dari bleaching earth yang dihasilkan. Bentonit yang digunakan adalah Cihamirung 1 (Ch 1), Cihamirung 2 (Ch 2), Cihamirung 3 (Ch 3), Kebon 1 (Kb 1), dan Panyosogan (Pg) yang semuanya berasal dari Karangnunggal, Tasikmalaya.
Aktivasi asam terhadap bentonit untuk dijadikan bleaching earth yaitu dengan pemanasan menggunakan HCl 6 N selama 3 jam pada suhu 80-90 °C, dengan perbandingan antara bentonit dan HCl 1 : 4 (b/v). Parameter yang digunakan untuk mengetahui karakteristik bentonit adalah warna, angka pengembangan, berat jenis, kadar montmorillonit, susunan kimia, pH, KTK, sifat thermal, gugus fungsional dan nilai bleach power.
Bentonit yang diteliti memiliki warna bervariasi, berat jenis antara 2.17-2.91 g/cm3, angka pengembangan 1.0-1.6 yang menunjukkan tipe Ca-bentonit dan
kadar montmorillonit antara 68.2-98.8%, kecuali Pg yang hanya 9.1%. Dengan kadar montmorillonit yang sangat rendah dipastikan contoh Pg bukanlah bentonit.
montmorillonit, menunjukkan bahwa bentonit Ch 1 dan Ch 3 memiliki muatan negatif pada lapisan tetrahedralnya, sedangkan bentonit Kb 1 bermuatan negatif pada lapisan oktahedral. Bentonit Pg dan Ch 2 memiliki muatan negatif yang terletak pada kedua lapisan tetrahedral dan oktahedralnya.
Terlihat bahwa semakin tinggi kadar montmorillonit dan kadar SiO2 dalam
SUMMARY
Indri Lisyani Sutopo. Chemical Change of Bentonite from Karangnunggal,
Tasikmalaya during the Process of Bleaching Earth Production with Acid Activation (under supervision of Iskandar and Budi Mulyanto).
Crude palm oil or known as CPO is cooking oil material which is produced by palm tree. Pure cooking oil is made from CPO by bleaching process using bleaching earth. Raw material used as a bleaching earth is bentonite, one of minerals that content high amount of montmorillonite. The purpose of this research was to study the chemical and mineralogical change of bentonite from Karangnunggal, Tasikmalaya before and after activation process with strong acid, and related it with bleach power value. Five samples were used for this purpose namely Cihamirung 1 (Ch 1), Cihamirung 2 (Ch 2), Cihamirung 3 (Ch 3), Kebon 1 (Kb 1), dan Panyosogan (Pg), all from Karangnunggal, Tasikmalaya.
Acid activation to process bentonite to become bleaching earth was by heating the material with 6N hydrocloric acid for 3 hours at temperature 80-90 °C. Parameters used to evaluate bentonite characteristics were colour, swelling factor, Specific Gravity (SG), montmorillonite content, chemical composition, pH, Cation Exchange Capacity (CEC), thermal properties, functional group and bleach power value.
Each bentonite had variation in colour, with specific gravity between 2.17-2.91 g/cm3, swelling factor 1.0-1.6 that showed the type of Ca-bentonite and
montmorillonite content between 68.2-98.8%, except Pg that only had 9.1%. With low amount of montmorillonite, Pg is not bentonite.
The amount of montmorillonite and SiO2 determined the value of bleach
PERUBAHAN SIFAT KIMIA BENTONIT
ASAL KARANGNUNGGAL, TASIKMALAYA
PADA PROSES PEMBUATAN
BLEACHING EARTH
DENGAN AKTIVASI ASAM
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Pertanian Pada Program Studi Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
INDRI LISYANI SUTOPO
A24102034
PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Penelitian : Perubahan Sifat Kimia Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya pada Proses Pembuatan Bleaching
Earth dengan Aktivasi Asam
Nama Mahasiswa : Indri Lisyani Sutopo
Nomor Pokok : A24102034
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. Iskandar Dr. Ir. Budi Mulyanto, M.Sc
NIP. 131 664 406 NIP. 130 933 587
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. H. Supiandi Sabiham, M.Agr
NIP. 130 422 698
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 12 Februari 1985 sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan bapak Bambang Sutopo dengan ibu Hj. Inbandiyah.
Pada tahun 1989 sampai dengan tahun 1990, penulis memasuki Taman Kanak-kanak Al-Hidayah, dilanjutkan Sekolah Dasar Negeri (SDN) Pamulang Permai selama 6 tahun (1990-1996), Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri (SLTPN) 1 Pamulang selama 3 tahun (1996-1999) dan Sekolah Menengah Umum (SMU) Muhammadiyah 3 Jakarta selama 3 tahun (1999-2002).
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrohiim,
Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini disusun sebagai sala h satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian (S1) pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, dengan judul “Perubahan Sifat Kimia Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya pada Proses Pembuatan
Bleaching Earth dengan Aktivasi Asam“.
Selama pelaksanaan penelitian sampai tulisan ini terselesaikan, penulis telah banyak mendapatkan bantuan dan dorongan semangat dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Iskandar selaku dosen pembimbing I atas segala bantuan, bimbingan, saran, motivasi dan kesabaran kepada penulis sejak persiapan sampai tersusunnya skripsi ini.
2. Bapak Dr. Ir. Budi Mulyanto, M.Sc selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan kepada penulis selama penulisan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ir. Gunawan Djajakirana, M.Sc sebagai pembimbing akademik dan dosen penguji atas saran-saran dan bimbingannya.
5. Kedua Orangtuaku, dan adikku tercinta serta seluruh keluarga besarku yang telah memberikan dukungan moril dan materil selama ini.
6. Ibu Oktori, Ibu Yani, dan semua rekan-rekan di Laboratorium Mineralogi Tanah atas kerjasamanya.
7. Ibu Tini atas bantuannya dalam mencari literatur.
8. Soilers 39 (antilantanida) yang akan selalu terpatri dalam ingatan, juga P9 yang tidak pernah tidur, you’re the best guys.
9. Aa atas doa, dukungan dan perhatiannya di saat-saat terakhir.
10.Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak memberikan sumbangan baik moril maupun materil sejak awal penelitian sampai tulisan ini diselesaikan.
Penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang membutuhkannya.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan ... 2
TINJAUAN PUSTAKA Bentonit ... 3
Aktivasi Bentonit ... 6
CPO (Crude Palm Oil) ... 7
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 8
Bahan dan Alat ... 8
Metode Penelitian ... 8
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisik Bentonit ... 11
Sifat Struktural Bentonit ... 12
Sifat Kimia Bentonit dan Bleaching Earth ... 19
Kaitan Bleach Power dengan Sifat-sifat Bentonit ... 20
KESIMPULAN ... 23
DAFTAR PUSTAKA ... 24
DAFTAR TABEL
Teks
Nomor Halaman
1. Penetapan Karakteristik dan Metode Analisis Bentonit ... 10 2. Karakteristik Fisik Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya
(Sutiani, 2006) ... 11 3. Hasil pembacaan kurva TG/DTA bentonit asal Karangnunggal,
Tasikmalaya ... 13 4. Hasil Analisis Kimia Total Montmorillonit ... 16 5. Langkah Perhitungan Penentuan Rumus Montmorillonit untuk
Mt Ch 1 ... 16 6. pH dan Kapasitas Tukar Kation Bentonit asal Karangnunggal,
Tasikmalaya Sebelum dan Sesudah Aktivasi (Sutiani, 2006)... 19 7. Jumlah Unsur-unsur Terlarut pada Proses Aktivasi Bentonit ... 20 8. Hasil Analisis Kimia Total pada Bentonit dan Bleaching Earth .... 20 9. Nilai Bleach Power Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya
Sebelum dan Sesudah Aktivasi (Sutiani, 2006) ... 21 10. Nilai absorban dan % T bentonit Karangnunggal, Tasikmalaya pada panjang gelombang 546 nm Sebelum dan Sesudah Aktivasi (Sutiani,
2006) ... 22
Lampiran
DAFTAR GAMBAR
Teks
Nomor Halaman
1. Sketsa Struktur Montmorillonit (Grim, 1968) ... 5
Lampiran
1. Beberapa Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya ... 26 2. Diffraktogram Bentonit Cihamirung 1 (Mt Ch1) ... 27 3. Diffraktogram Bentonit Cihamirung 2 (Mt Ch 2) ... 28 4. Diffraktogram Bentonit Cihamirung 3 (Mt Ch 3) ... 29 5. Diffraktogram Bentonit Kebon 1 (Mt Kb 1) ... 30 6. Diffraktogram Bentonit Panyosogan (Mt Pg) ... 31 7. Kurva TG/DTA Bentonit Ch 1 dan Mt Ch 1... 32 8. Kurva TG/DTA Bentonit Ch 2 dan Mt Ch 2 ... 33 9. Kurva TG/DTA Bentonit Ch 3 dan Mt Ch 3 ... 34 10. Kurva TG/DTA Bentonit Kb 1 dan Mt Kb 1 ... 35 11. Kurva TG/DTA Bentonit Pg dan Mt Pg ... 36 12. Kurva FT-IR Bentonit Ch 1 dan Mt Ch 1 ... 37 13. Kurva FT-IR Bentonit Ch 2 dan Mt Ch 2 ... 38 14. Kurva FT-IR Bentonit Ch 3 dan Mt Ch 3 ... 39 15. Kurva FT-IR Bentonit Kb 1 dan Mt Kb 1 ... 40 16. Kurva FT-IR Bentonit Pg dan Mt Pg ... 41 21. Perbandingan Warna CPO Hasil Penjernihan dengan Bentonit asal
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Minyak sawit mentah (Crude Palm Oil - CPO) merupakan komoditas pertanian yang menjadi salah satu pemasok unggulan bagi devisa negara. Pada tahun 2005 Indonesia mengekspor 10.4 juta ton CPO dari total produksi 13.3 juta ton CPO (Kompas, 2006). Dengan asumsi seluruh sisa ekspor sebesar sekitar 2.9 juta ton digunakan untuk menghasilkan minyak goreng, dan untuk menjernihkan CPO digunakan bleaching earth dengan dosis 2 %, maka setiap tahun diperlukan
bleaching earth sebanyak 58.000 ton. Bleaching earth adalah bahan aktif yang digunakan untuk menghilangkan atau menyerap pigmen-pigmen berwarna kuning jingga (ß-karoten) dalam CPO sehingga dihasilkan minyak goreng yang layak konsumsi.
Bahan dasar yang digunakan untuk membuat bleaching earth adalah bentonit. Bentonit merupakan istilah bahan galian yang digunakan di dalam dunia perdagangan untuk sejenis batu liat yang mengandung mineral montmorillonit. Nama bentonit ini pertama kali digunakan oleh Knight pada tahun 1898, berasal dari suatu jenis batu liat yang sangat plastis (koloid) yang terdapat pada formasi Benton, Rock Creek, Wyoming, Amerika Serikat. Oleh Gillson, 1960 (dalam Anonim, 1987) bentonit didefinisikan sebagai mineral liat yang terdiri lebih dari 85% montmorillonit.
minyak bumi. Sebaliknya, kalsium bentonit mempunyai sifat tidak mengembang (non-swelling) yang biasa digunakan antara lain sebagai baha n penjernih (bleaching earth), khususnya untuk menjernihkan warna minyak sawit mentah.
Salah satu cara untuk mengolah bentonit menjadi bleaching earth adalah menggunakan asam kuat. Pada penelitian-penelitian terdahulu belum diketahui dengan jelas kaitan antara sifat-sifat bleaching earth dan sifat-sifat kimia bentonit dengan nilai bleach power. Nilai bleach power adalah kemampuan bleaching
earth untuk menjernihkan CPO.
Tujuan
TINJAUAN PUSTAKA
Bentonit
Bentonit adalah bahan tambang yang merupakan batuan dengan kandungan mineral liat montmorillonit yang tinggi. Gillson (1960 dalam Anonim, 1987) mendefinisikan bentonit sebagai batu liat yang mengandung lebih dari 85% mineral liat montmorillonit. Mineral ini memiliki rumus umum Al2O3.4SiO2.xH2O. Tipe bentonit dibagi menjadi dua, yaitu Na-bentonit dan
Ca-bentonit. Tipe Na-bentonit mempunyai kemampuan mengembang hingga delapan kali apabila dicelupkan ke dalam air dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air. Tipe Ca-bentonit adalah jenis yang kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air. Sebagian besar endapan bentonit di Indonesia digolongkan ke dalam jenis Ca-bentonit yang tidak mengembang (non-swelling bentonite). Deposit bentonit di Indonesia tersebar di P. Jawa, P. Sumatera, sebagian P. Kalimantan, dan P. Sulawesi. Cadangannya diperkirakan sekitar 380 juta ton (Arifin dan Sudradjat, 1997).
kimia sebagai katalisator, zat pemutih, zat penyerap lateks, zat penyerap tinta cetak dan sebagainya.
Montmorillonit yang terdapat dalam bentonit merupakan mineral liat tipe 2:1 mengembang-mengerut yang tergolong ke dalam kelompok smektit dan mempunyai komposisi kimia yang beragam. Namun demikian, rumusnya sering dinyatakan sebagai Al2O3.4SiO2.xH2O. Nama montmorillonit dikhususkan untuk
anggota smektit dengan substitusi terutama pada lembar oktahedral. Montmorillonit mempunyai Mg dan ion-ion feri dalam posisi oktahedral (Tan, 1993).
Gambar 1. Sketsa Struktur Montmorillonit (Grim, 1968)
Proses substitusi isomorfik dianggap sebagai sumber utama muatan negatif dalam mineral liat tipe 2:1. Sebagian dari silikon dalam lapisan tetrahedral dapat diganti oleh ion yang berukuran sama, yang biasanya adalah Al3+. Dengan cara
Besi, seng dan magnesium dapat menempati tempat yang diduduki oleh aluminium sebagai ion pusat dalam unit-unit yang membentuk lempeng oktahedral. Substitusi isomorfik ion bervalensi dua (Mg2+) yang menggantikan ion
bervalensi tiga (Al3+) meninggalkan suatu muatan negatif yang tidak diimbangi oleh muatan yang berasal dari atom-atom oksigen dalam lempeng (Soepardi, 1983; Diaz dan Persie, 2001).
Aktivasi Bentonit
Bentonit alami pada umumnya hanya mampu menyerap ion-ion bermuatan positif, baik ion anorganik maupun organik. Hal ini terjadi karena mineral liat montmorillonit yang terdapat dalam bentonit mempunyai lapisan silikat yang bermuatan negatif dengan lingkungan permukaan mineral yang bersifat hidrofilik.
Untuk meningkatkan kemampuan bentonit dalam menyerap senyawa-senyawa organik, terutama yang bersifat nonpolar, seperti senyawa-senyawa-senyawa-senyawa hidrokarbon aromatik, maka bentonit tersebut perlu diaktivasi terlebih dahulu. Aktivasi ini dimaksudkan untuk mengubah sebagian struktur lapisan silikat, sifat muatan lapisan silikat atau mengubah lingkungan permukaan mineral dari hidrofilik menjadi hidrofobik.
Aktivasi seperti disebutkan di atas dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti interkalasi dengan senyawa-senyawa heksadesil trimetil amonium atau HDTMA (Jaynes dan Boyd, 1991), dimetil distearil amonium atau DMDA (Stockmeyer, 1990), polimer hidroksi aluminium atau PHA (Hováth et al., 1991; Iskandar dan Reichenbach, 1993; Iskandar, 1994) dan asam (Lagaly, 1993).
14 Å menjadi sekitar 20 Å, serta mengubah sifat permukaannya dari hidrofilik menjadi hidrofobik. Hal yang hampir sama juga diperoleh dari aktivasi dengan PHA. Dibandingkan dengan zeolit yang memiliki ukuran pori < 8 Å, pori yang dihasilkan dari aktivasi ini relatif lebih besar. Sementara itu aktivasi bentonit dengan asam, yang menyebabkan terlarutnya sebagian ion-ion Al, Mg dan Fe pada lapisan oktaeder, akan menghasilkan suatu bahan yang kaya SiO2 serta
memiliki luas permukaan spesifik dan volume pori mikro yang tinggi. Bentonit-bentonit hasil aktivasi ini tidak terdispersi dalam air sehingga mudah mengendap. Dengan demikian selain sebagai bahan penyerap, bentonit hasil aktivasi berperan juga sebagai flokulan yang dapat memudahkan terflokulasinya partikel-partikel terdispersi.
Minyak Sawit Mentah (Crude Palm Oil - CPO)
Minyak sawit mentah atau biasa dikena l dengan singkatan CPO merupakan hasil pengolahan kelapa sawit yang merupakan bahan baku pembuatan minyak goreng. Menurut Suharto (2006), dalam 20 tahun terakhir (1985-2005) pertambahan kebun kelapa sawit di Indonesia mencapai 5 juta ha. Dengan luas areal tersebut Indonesia sudah menduduki posisi pertama negara yang memiliki areal perkebunan minyak sawit terluas di dunia (Siagian, 2003). Sebagian besar hasil produksi CPO Indonesia diekspor dan sisanya sebagian besar digunakan untuk keperluan pembuatan minyak goreng. Pengolahan CPO menjadi minyak goreng yang jernih nampaknya belum dilakukan secara maksimal karena kualitas
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dimulai pada bulan Februari 2006 sampai dengan bulan Juni 2006. Penelitian dilakukan di Bagian Pengembangan Sumberdaya Fisik Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah lima macam bentonit yang berasal dari desa Sarimanggu, Karangnunggal, Tasikmalaya (Cihamirung 1, Cihamirung 2, Cihamirung 3, Kebon 1, dan Panyosogan), dan bahan-bahan kimia untuk analisis laboratorium (HCl pekat, bromoform-alkohol dengan berat jenis = 2.10 g/ml, KBr dan lain-lain).
Alat-alat yang digunakan dalam analisis laboratorium adalah
spektrofotometer, Lovibond Tintometer, FTIR, TG/DTA, centrifuse, pH-meter, freeze dryer, membrane dialysis, tabung destilasi, penangas air, muffle furnace, alat-alat gelas dan lain-lain.
Metode Penelitian
Persiapan Contoh
Pemisahan Fraksi Liat
Pemisahan fraksi liat dilakukan untuk memperoleh montmorillonit berukuran <2 µm. Bahan ini akan digunakan untuk analisis oksida-oksida dalam rangka menghitung rumus struktural mineralnya. Lima gram masing-masing contoh dimasukkan ke dalam gelas piala 500 ml, lalu dipanaskan di atas penangas air selama ± 30 menit dan ditambahkan H2O2 30% secara perlahan untuk
menghilangkan bahan organik. Gelas piala diangkat dari penangas dan ditambahkan aquadest sampai 500 ml, diaduk sampai terdispersi secara sempurna lalu didiamkan selama ± 3.5 jam. Selanjutnya disifon 5 cm dari permukaan dispersi untuk mendapatkan fraksi liat dan ditambahkan NaCl berlebih sebagai flokulan. Fraksi liat yang sudah jenuh Na ini kemudian dimasukkan ke dalam
membrane dialysis dan direndam dengan aquadest untuk menghilangkan kelebihan NaCl. Selanjutnya mineral liat dikeringkan dengan menggunakan freeze
dryer.
Aktivasi Bentonit
Karakterisasi Bentonit
Karakteristik bentonit alami dan bentonit hasil aktivasi yang berupa serbuk dianalisis dengan metode analisis seperti yang disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Penetapan Karakteristik dan Metode Analisis Bentonit
Karakteristik Metode Analisis
Warna Munsell Soil Color Chart
Angka pengembangan Diukur dengan gelas ukur yang diisi bentonit dan air, didiamkan semalam lalu diukur volumenya
Berat jenis Minyak tanah dan pik nometer
Kadar montmorillonit CHBr3-Etanol (bulk density = 2.10
g/ml), campuran 35 ml alkohol (bulk density = 0.8 g/ml) dengan 65 ml CHBr3 (bulk density = 2.8 g/ml)
Susunan kimia Pelarutan total dengan HClO4
-HF-HNO3
pH Bentonit + H2O (1 : 1) dikocok selama
30 menit dan diukur dengan pH-meter
KTK NH4OAc pH 7.0
Sifat thermal TG/DTA
Gugus fungsional Pelet yang dibuat dari campuran
contoh dan KBr (2mg : 200mg), diukur dengan FTIR-Spektrofotometer
Jenis mineral X-Ray Difraktometer, pada contoh
setelah dibakar pada 550 °C selama 3 jam
Penentuan Rumus Montmorillonit
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisik Bentonit
[image:34.596.114.517.332.517.2]Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya memiliki berat jenis sekitar 2.17 - 2.91 g/cm3, dengan warna merah, hijau keabuan dan putih kekuningan (Gambar Lampiran 1). Karakteristik fisik bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya ini tersaji pada Tabel 2.
Tabel 2. Karakteristik Fisik Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya (Sutiani, 2006)
Contoh Warna Berat
Jenis (g/cm3)
Angka Pengembangan (Kali) Kadar Montmorillonit (%)
Ch 1 10 YR 5/3 (Merah)
2.45 1.3 68.2
Ch 2 2.5 YR 4/4-5/4 (Merah kelabu)
2.38 1.6 97.5
Ch 3 2.5 YR 4/6
(Merah kecoklatan) 2.59 1.3 76.0
Kb 1 5 GY 6/1
(Hijau keabuan) 2.17 1.3 98.8
Pg 2.5 Y 8/2
(Putih kekuningan) 2.91 1.0 9.1
Kadar montmorillonit dalam bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya menunjukkan angka yang tinggi. Bentonit Ch 2 dan Kb 1 memiliki kadar montmorillonit sekitar 97-99%, sedangkan Ch 1 dan Ch 3 mempunyai kadar montmorillonit sekitar 68-76%. Kejanggalan terjadi pada contoh Pg yang memiliki kadar montmorillonit hanya sebesar 9.1%. Rendahnya kandungan montmorillonit ini menyebabkan angka pengembangan pada contoh Pg juga rendah (1.0). Hal ini diduga karena contoh Pg masih berupa bahan induk yang belum mengalami pelapukan sempurna. Dengan kadar montmorillonit yang rendah tersebut, contoh Pg tidak cocok disebut bentonit.
Sifat Struktural Bentonit
Hasil Analisis XRD
Hasil Analisis TG/DTA
Hasil analisis TG/DTA bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya dapat dilihat pada Tabel 3. Analisis dilakukan baik pada bentonit maupun fraksi liatnya (montmorillonit). Kurva TG/DTA menunjukkan bahwa pada Ch 1, puncak reaksi endotermik terjadi pada suhu 92.4 °C dan 519.3 °C, sedangkan puncak reaksi eksotermik terjadi pada suhu 964.0 °C. Pada Liat Ch 3, puncak reaksi endotermik terjadi pada suhu 103.6 °C dan 507.8 °C serta puncak eksotermik terjadi pada suhu 920.4 °C. Untuk bentonit Ch 3 sendiri, terjadi dua kali puncak endotermik yang tinggi pada suhu 103.7 °C dan 507.5 °C, hampir sama seperti pada bentonit Ch 1, tetapi tidak diikuti dengan reaksi eksotermik. Reaksi endotermik yang tinggi ini (500-600 °C) mengindikasikan adanya mineral lain selain montmorillonit, yaitu kaolinit.
Tabel 3. Hasil pembacaan kurva TG/DTA bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya
Contoh Kehilangan Bobot (%) dari Suhu 25
°C-1000 °C
Suhu Puncak Endotermik
(°C)
Reaksi Suhu
Puncak Eksotermik
(°C)
Reaksi
Ch 1
Liat Ch 1
26.0 13.7 92.4 519.3 79.2 521.7 Dehidrasi Dehidroksilasi Dehidrasi Dehidroksilasi 964.0 949.4 Rekristalisasi Rekristalisasi Ch 2
Liat Ch 2 22.0 9.1 106.6 103.7 Dehidrasi Dehidrasi - - - - Ch 3
Liat Ch 3
20.6 11.7 103.7 507.5 103.6 507.8 Dehidrasi Dehidroksilasi Dehidrasi Dehidroksilasi - - 920.4 - - - Rekristalisasi - Kb 1
Liat Kb 1 23.9 8.0 97.5 80.3 Dehidrasi Dehidrasi - - - - Pg
Liat Pg 9.2 6.7 70.2 69.0 Dehidrasi Dehidrasi - - - -
[image:36.596.116.515.467.683.2]menunjukkan bahwa kandungan mineral liat yang cenderung lebih dominan adalah mineral liat montmorillonit. Kurva TG/DTA disajikan dalam Gambar Lampiran 7-11.
Reaksi endotermik yang terjadi pada suhu <100 °C sampai dengan 250 °C adalah reaksi akibat hilangnya molekul-molekul air yang diadsorpsi (dehidrasi), dan reaksi endotermik yang terjadi antara suhu 500-750 °C merupakan reaksi yang disebabkan oleh hilangnya gugus hidroksil (dehidroksilasi) pada lapisan tengah montmorillonit (oktahedral). Puncak eksotermik yang terjadi antara suhu 900-1000 °C diduga disebabkan oleh adanya pengkristalan kembali struktur montmorillonit yang telah rusak akibat perlakuan suhu (rekristalisasi).
Hasil Analisis FT-IR
Hasil analisis FT-IR (data selengkapnya disajikan pada Gambar Lampiran 12-16) menunjukkan kurva hubungan antara pita adsorbsi dengan absorban. Hasil dari pembacaan FT-IR disajikan sebagai berikut :
§ Bentonit Cihamirung 1 (Ch 1)
Pada pita adsorbsi 3700-3600 cm-1 terdapat pusat gugus OH dengan nilai absorban 0.76 dan pada pita adsorbsi 1100-600 cm-1 terdapat ikatan
Si-O-Si yang berbentuk simetri dan asimetri dengan absorban 2.30. Bentuk kurva yang terjadi pada bentonit ini menunjukkan bahwa di dalam bentonit Ch 1 terdapat kandungan mineral liat kaolinit. Pada Liat Ch 1, kurva hasil tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Hanya terdapat perbedaan intensitas absorbannya saja, yaitu untuk pita adsorbsi 3700-3600 cm-1
§ Bentonit Cihamirung 2 (Ch 2)
Pada kurva hasil analisis terlihat bahwa di dalam bentonit Ch 2, mineral liat montmorillonit lebih dominan. Hal ini ditunjukkan dengan puncak absorban senilai 0.44 pada pita adsorbsi 3700-3600 cm-1 terdapat pusat gugus OH, dan puncak absorban senilai 1.10 pada pita adsorbsi 1100-600 cm-1 terdapat ikatan Si-O-Si simetri dan asimetri. Seperti halnya bentonit Ch 1, kurva Liat bentonit Ch 2 tidak berbeda jauh dengan kurva Ch 2, hanya saja terjadi perbedaan intensitas absorbannya, meningkat sebesar 0.53 pada pita adsorbsi 3700-3600 cm-1 dan senilai 1.30 pada pita adsorbsi 1100-600 cm-1.
§ Bentonit Cihamirung 3 (Ch 3)
Kurva hasil analisis hampir sama dengan bentonit Ch 1 hanya dibedakan dengan intensitas absorbannya.
§ Bentonit Kebon 1 (Kb 1) dan Panyosogan (Pg)
Bentuk kurva dari bentonit ini serupa dengan Ch 2. Perbedaannya hanya terletak pada intensitas absorbannya.
Rumus Struktural Montmorillonit
Tabel 4. Hasil Analisis Kimia Total Montmorillonit
Oksida (%) Mt Ch 1 Mt Ch 2 Mt Ch 3 Mt Kb 1 Mt Pg
SiO2 53.21 47.62 52.92 71.43 52.05
Al2O3 31.34 22.33 23.76 14.13 25.65
Fe2O3 3.86 2.79 5.98 2.30 1.62
MgO 1.23 3.81 3.45 3.30 2.62
ZnO 0.31 0.19 0.10 0.02 0.02
MnO 0.02 0.02 0.04 0.01 0.11
CuO 0 0.05 0.04 0.003 0.01
CaO 0.11 0.20 0.18 0.18 0.98
Na2O 1.91 2.91 2.29 1.35 2.56
K2O 0.24 0.66 0.74 0.17 5.28
KA 13.73 9.06 11.67 7.99 6.73
Jumlah 105.96 89.64 101.17 100.88 97.63
Dari susunan unsur-unsur tersebut dapat ditentukan rumus mineral liat montmorillonit melalui langkah seperti disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Langkah Perhitungan Penentuan Rumus Montmorillonit untuk Mt Ch 1
Mt Ch1 % W Meq Ceq C44 K/ss
SiO2 53.21 0.8855 3.5420 27.481 6.87 Al2O3 31.34 0.3074 1.8443 14.309 4.77 Fe2O3 3.86 0.0242 0.1450 1.125 0.38 MgO 1.23 0.0305 0.0610 0.473 0.24 ZnO 0.31 0.0038 0.0076 0.059 0.03 MnO 0.02 0.0003 0.0006 0.004 0.002 CuO 0 - - - - CaO 0.11 0.0020 0.0039 0.030 0.02 Na2O 1.91 0.0308 0.0616 0.478 0.48 K2O 0.24 0.0026 0.0051 0.040 0.04
Jumlah 92.23 5.6711
Keterangan : % W = Hasil analisis oksida-oksida
Meq = Menghitung mol ekivalen (% W / M)
Ceq = Menghitung muatan ekivalen (Meq x ? kation x valensi) C44 = Menghitung sebaran muatan kation/44 muatan (? Ceq
dijadikan 44)
[image:39.596.112.513.420.589.2]Dari kolom K/ss pada Tabel 5 selanjutnya unsur-unsur disebar ke dalam lembar tetrahedral, oktahedral dan kation antar lapisan sebagai berikut :
Tetrahedral Oktahedral Kation antar lapisan
Si 6,87 Al 3,64 Ca 0,02 Al 1,13 + Fe 0,38 Na 0,48
8,00 Mg 0,24 K 0,04 + Zn 0,03 0,56
Mn 0,002 Cu - +
4,29
Muatan -1.13 +0.57 +0.56
Dengan demikian rumus montmorillonit Ch 1 adalah Ca0.02Na0.48K0.04
(Si6.87Al1.13)(Al3.64Fe0.38Mg0.24Zn0.03Mn0.002)O20(OH)4. Perhitungan rumus
montmorillonit untuk contoh Mt Ch 2 sampai dengan Mt Pg dapat dilihat dalam Lampiran 17-20.
Dari hasil perhitungan rumus mineral liat bentonit, dapat dilihat bahwa pada Ch 1 terdapat muatan negatif di dalam lembar tetrahedral sebesar 1.13 yang didapat dari substitusi isomorfik terhadap Si4+ oleh Al3+. Pada lembar oktahedral
terdapat muatan positif 0.57, sehingga dalam lapisan terdapat muatan netto -0.56 yang dinetralkan oleh kation-kation dalam ruang antar lapisan sebesar +0.56.
Pada liat bentonit Ch 2 ditemukan karakteristik yang berbeda dengan liat bentonit Ch 1. Dari hasil perhitungan terdapat muatan negatif di dalam lapisan tetrahedral sebesar 0.88 yang didapat dari substitusi isomorfik terhadap Si4+ oleh
Liat bentonit Ch 3 tidak berbeda dengan bentonit Ch 1. Hasil perhitungan menunjukkan adanya muatan negatif di dalam lapisan tetrahedral sebesar 0.85 yang didapat dari substitusi isomorfik terhadap Si4+ oleh Al3+. Pada lembar
oktahedral terdapat muatan positif 0.06, sehingga dalam lapisan terdapat muatan netto -0.79 yang dinetralkan oleh kation-kation dalam ruang antar lapisan sebesar +0.79. Rumus mineral liat Ch 3 adalah Ca0.03Na0.60K0.13(Si7.15Al0.85)
(Al2.94Fe0.61Mg0.69Zn0.01Mn0.005Cu0.0004)O20(OH)4.
Bentonit Kb 1 memiliki karakteristik yang berbeda dari bentonit lainnya. Pada liat bentonit ini tidak ditemukan adanya substitusi isomorfik Al3+ terhadap Si4+, sehingga muatan negatif hanya ditemukan pada lapisan oktahedral sebesar 0.40, yaitu untuk dapat mengimbangi muatan positif yang ada pada kation antar lapisan. Ca0.02Na0.33K0.03(Si8.00) (Al2.07Fe0.22Mg0.61Zn0.002Mn0.001Cu0.0003)O20(OH)4
adalah rumus mineral liat Kb 1.
Hasil perhitungan liat contoh Pg menunjukkan adanya muatan negatif di dalam lapisan tetrahedral sebesar 0.94 yang didapat dari substitusi isomorfik terhadap Si4+ oleh Al3+, dan pada lembar oktahedral terdapat muatan negatif 0.93, sehingga dalam lapisan terdapat muatan netto -1.87 yang dinetralkan oleh kation-kation dalam ruang antar lapisan sebesar +1.87. Liat bentonit ini memiliki karakteristik montmorillonit dengan adanya muatan negatif di kedua lapisan tetrahedral dan oktahedral dan muatan positif yang tinggi pada kation antar lapisan. Rumus mineral untuk liat contoh Pg adalah Ca0.14Na0.67K0.92 (Si7.06Al0.94)
Sifat Kimia Bentonit dan Bleaching Earth
[image:42.596.115.513.442.560.2]Bentonit sebelum aktivasi memiliki pH berkisar antara 5.34-8.05, sedangkan setelah aktivasi pH berubah menjadi sekitar 2.66-3.14. Terlihat bahwa terjadi penurunan pH setelah dilakukan aktivasi menggunakan HCl (Tabel 6). Sifat basa dari bentonit alami berubah menjadi asam, disebabkan oleh reaksi yang terjadi pada saat proses pengasaman. Kation-kation K+, Na+, Ca2+, Mg2+ dalam ruang antarlapisan bentonit bertukar dengan ion H+ dari HCl yang bersifat asam. KTK bentonit juga mengalami penurunan setelah aktivasi.. Hal ini terjadi karena sebagian ion-ion Al3+, Fe3+, dan Mg2+ dari kisi kristal dalam struktur montmorillonit larut ketika dipanaskan dengan asam kuat (HCl 6 N) selama 3 jam (Tabel 7).
Tabel 6. pH dan Kapasitas Tukar Kation Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya Sebelum dan Sesudah Aktivasi (Sutiani, 2006)
Contoh
pH KTK (me/100 g)
Sebelum aktivasi Setelah aktivasi Sebelum aktivasi Setelah aktivasi
Ch 1 8.05 2.66 37.24 22.08
Ch 2 7.39 2.88 62.35 22.95
Ch 3 7.59 2.70 53.26 22.08
Kb 1 5.34 3.14 51.09 16.89
Pg 5.41 2.87 13.86 11.69
Tabel 7. Jumlah Unsur-unsur Terlarut pada Proses Aktivasi Bentonit
[image:43.596.105.570.382.534.2]Contoh Al Fe Mg Ca K Na
...ppm...
Ch 1 5.177 2.985 813 899 70 11
Ch 2 6.287 1.971 1.853 1.365 193 10
Ch 3 4.652 4.052 1.400 976 289 12
Kb 1 4.566 1.288 1.609 627 65 27
Pg 1.119 1.327 78 24 242 6
Hasil analisis kimia total yang terlihat pada Tabel 8 menjelaskan bahwa akibat pelarutan unsur-unsur K, Na, Ca, Mg, Fe dan Al selama proses aktivasi bentonit, maka terlihat kadar SiO2 dalam bleaching earth umumnya meningkat
sebagai efek pemekatan.
Tabel 8. Hasil Analisis Kimia Total pada Bentonit dan Bleaching Earth
Oksida (%)
Cihamirung 1 Cihamirung 2 Cihamirung 3 Kebon 1 Panyosogan
Bent BE Bent BE Bent BE Bent BE Bent BE
SiO2 55.23 79.46 73.81 39.88 58.13 72.87 71.13 90.48 60.15 73.74
Al2O3 2.64 2.15 2.12 1.10 1.34 1.68 1.40 0.17 2.08 1.91
Fe2O3 4.10 0.64 8.95 0.13 1.56 0.81 1.67 0.26 1.66 0.37
MgO 1.38 0.48 3.60 0.78 3.75 1.01 3.83 0.38 1.81 1.67 ZnO 0.44 0.12 0.28 0.04 0.04 0.03 0.03 0.02 0.02 0.01 MnO 0.05 0.01 0.09 0.01 0.02 0.02 0.02 0.003 0.02 0.02 CuO 0.004 0.008 0.05 0.008 0.004 0.01 0.004 0.01 0.01 0.005 CaO 1.51 0.31 2.65 0.27 1.67 0.27 1.82 0.31 0.42 0.31
Na2O 0.57 1.01 1.20 1.55 1.15 0.98 1.60 0.73 1.47 1.55
K2O 0.19 0.14 2.66 3.45 0.18 2.66 0.18 0.04 4.23 4.04
KA 25.96 20.10 21.98 18.62 20.65 19.90 24.11 18.13 9.22 9.75
Jumlah 92.07 104.43 117.39 65.84 88.49 100.24 105.79 110.53 81.09 93.38
Keterangan: Bent=bentonit, BE=bleaching earth, KA=kadar air
Kaitan Bleach Power dengan Sifat-sifat Bentonit
Nilai bleach power suatu bleaching earth menentukan kemampuannya dalam menjernihkan CPO (Gambar Lampiran 21). Semakin tinggi nilai bleach
nilai bleach power meningkat dari sekitar 28-39% sebelum aktivasi menjadi sebesar 79-82% setelah aktivasi, kecuali pada contoh Pg yang hanya 50%. Bentonit Ch 2 dan Kb 1 sudah menunjukkan angka bleach power yang tinggi sebelum diaktivasi yaitu berturut-turut 36.6% dan 39.0%, dibandingkan Ch 1, Ch 3 dan Pg yang berkisar antara 28.0-31.7%. Setelah aktivasi, Ch 2 dan Kb 1 juga menunjukkan angka bleach power yang lebih tinggi dibandingkan ketiga contoh lainnya, yaitu 81.7%, dibandingkan 79.3-80.5% pada Ch 1 dan Ch , serta Pg yang hanya 50%.
Tabel 9. Nilai Bleach Power Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya Sebelum dan Sesudah Aktivasi (Sutiani, 2006)
Contoh Bleach Power (%)
Sebelum aktivasi Sesudah aktivasi
Ch 1 Ch 2 Ch 3 Kb 1 Pg 31.7 36.6 31.7 39.0 28.0 79.3 81.7 80.5 81.7 50.0
[image:44.596.112.510.362.460.2]Tabel 10. Nilai absorben dan % T bentonit Karangnunggal, Tasikmalaya pada panjang gelombang 546 nm Sebelum dan Sesudah Aktivasi (Sutiani, 2006)
Contoh
Absorban % T
Sebelum Aktivasi Sesudah Aktivasi Sebelum Aktivasi Sesudah Aktivasi Ch 1 Ch 2 Ch 3 Kb 1 Pg 0.539 0.467 0.539 0.440 0.579 0.110 0.100 0.106 0.103 0.319 29.0 34.1 29.0 36.4 26.3 77.6 79.1 78.4 79.0 48.0
Bila dikaitkan dengan sifat-sifat bentonit lainnya, seperti angka pengembangan, berat jenis, kadar montmorillonit, mineral pengotor, posisi muatan negatif, kadar SiO2 dan besarnya kapasitas tukar kation, terlihat bahwa
nilai bleach power bentonit di atas lebih terkait dengan kadar SiO2 dan kadar
montmorillonit. Bentonit Ch 1 da Ch 3 yang memiliki nilai bleach power 31.7% sebelum aktivasi dan 79.3-80.5% setelah aktivasi (Tabel 9) memiliki kadar motmorillonit 68.2-76.0% (Tabel 2) dan kadar SiO2 dalam bentonit 55.2-58.1%
(Tabel 8). Sementara itu bentonit Ch 2 dan Kb 1 yang memiliki nilai bleach
power tinggi, yaitu 36.6-39.0% sebelum aktivasi dan 81.7% setelah aktivasi (Tabel 9), juga memiliki kadar motmorillonit yang tinggi antara 97.5-98.8% (Tabel 2) dan kadar SiO2 dalam bentonit yang juga tinggi antara 71.1-73.8%
KESIMPULAN
1. Bentonit Ch 1, 2, 3 dan Kb 1 memiliki kadar montmorillonit antara 68.2-98.8%, angka pengembangan antara 1.3-1.6 kali, KTK sebelum aktivasi 37.24-62.35 me/100g dan 16.89-22.95 me/100g setelah aktivasi, pH antara 5.34-8.05 sebelum aktivasi dan 2.66-3.14 setelah aktivasi, serta berat jenis antara 2.17-2.59 g/cm3.
2. Contoh Pg dengan kadar montmorillonit hanya 9.1% tidak memenuhi syarat disebut sebagai bentonit
3. Montmorillonit pada bentonit Ch 1 dan Ch 3 memiliki muatan negatif pada lapisan tetrahedral, dan pada Kb 1 memiliki muatan negatif pada lapisan oktahedral, sedangkan montmorillonit pada bentonit Ch 2 dan pada contoh Pg memiliki muatan negatif di kedua lapisan tetrahedral dan oktahedral.
4. Berdasarkan analisis XRD, TG/DTA dan FTIR-Spektrofotometer, bentonit Ch 1 dan Ch 3 selain mengandung mineral montmorillonit juga mengandung mineral kaolinit.
5. Pada proses aktivasi dengan HCl terjadi pelepasan unsur-unsur K sebesar 65-289 ppm, Na sebesar 6-27 ppm, Ca sebesar 24-1.365 ppm, Mg sebesar 78-1.853 ppm, Fe sebesar 1.288-4.052 ppm dan Al sebesar 1.119-6.287 ppm.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1987. Bahan Galian Industri : Bentonit. Departemen Pengembangan dan Energi. Pusat Pengembangan Teknologi Mineral. Jakarta.
Arifin, M. dan A. Sudradjat. 1997. Bahan Galian Industri. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral. Bandung.
Darmutjie, S.T. 1996. Perubahan Struktur Bentonit pada Proses Aktivasi dengan Asam Sulfat. Prosiding Seminar Nasional II Spektroskopi. Jaringan Kerjasama Kimia Analitik Indonesia. Yogyakarta.
Diaz, Francisco R. Valenzuela and Persie de Souza Santos. 2001. Studies on The Acid Activation of Brazilian Smectitic Clays. Departemento de Engenharia Metalurgica e de Materials, Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo. Sao Paulo.
Grim, R.E. 1968. Clay Mineralogy. Mc Graw-Hill Book & Co.
Hováth, I., L. Stevula and J. Krajcovic. 1991. Al-Pillared montmorillonit: Sorption of some probe molecules. Proc. 7th Euroclay Conf., Dresden '91, Greifswald : 517-522
Iskandar und H. Graf von Reichenbach. 1993. Zur Einlagerung von Aluminiumhydroxo-Komplexen in Vermiculit. Berichte der Deutschen Ton- und Tonmineralgruppe e. V., Beitrage zur Jahrestagung Hannover 9 - 11 September 1992.
Iskandar. 1994. Zur Einlagerung von Aluminiumhydroxo-Polymeren in die Zwischen-schichten aufweitbarer Schichtsilikate. Dissertation. Universität Hannover.
Jaynes, W.F. and S.A. Boyd. 1991. Clay Mineral Type and Organic Compound Sorption by HDTMA-Exchanged Clays. Soil Sci. Soc. Am. J. 55: 43-48
Kompas. 2006. India Turunkan Bea Masuk Minyak Sawit, Eksportir Diuntungkan. Jakarta: http://www.kompas.com/kompas-cetak/0608/16/ekonomi/2888194.htm. Diakses September 2006.
Lagaly, G. 1993. Praktische Verwendung und Einsatzmöglichkeiten von Tonen.
Siagian, Naomi. 2003. Pertumbuhan CPO Mendongkrak Dunia. Jakarta: www.sinarharapan.co.id/ekonomi/industri/2003/1203/ind.1html. Diakses Agustus 2006.
Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Jurusan Tanah. Faperta. IPB. Bogor. Stockmeyer, M. 1990. Adsorption organischer Substanzen an organophilen
Bentoniten. Z. dt. geol. Ges. 141: 445-451
Suharto, Rosediana. 2006. Industri Kelapa Sawit Tumbuh Signifikan. Jakarta: http://www.dpin.go.id/ind/publikasi/berita_psb/2006/2006228.HTM. Diakses Agustus 2006.
Sutiani, Dini. 2006. Karakteristik Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya sebagai Bahan Baku Bleaching Earth. Skripsi. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian Bogor, IPB. Bogor.
Tan, K.H. 1993. Principles of Soil Chemistry, 2nd edition. Marcel Dekker, Inc. New York.
Gambar Lampiran 1. Beberapa Bentonit asal Karangnunggal, Tasikmalaya
Cihamirung 1 (Ch 1) Cihamirung 2 (Ch 2)
Cihamirung 3 (Ch 3)
Gambar Lampiran 7. Kurva TG/DTA Bentonit Ch 1 dan Mt Ch 1
Gambar Lampiran 8. Kurva TG/DTA Bentonit Ch 2 dan Mt Ch 2
Gambar Lampiran 9. Kurva TG/DTA Bentonit Ch 3 da n Mt Ch 3
Gambar Lampiran 10. Kurva TG/DTA Bentonit Kb 1 dan Mt Kb 1
Gambar Lampiran 11. Kurva TG/DTA Bentonit Pg dan Mt Pg
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 Time [min] - 4.00 - 2.00 0.00 2.00 m g TGA - 40.00 - 20.00 0.00 20.00 40.00 uV DTA 0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 C Temp 70.16 C -10.59 uV
Tabel Lampiran 17. Langkah Perhitungan Rumus Montmorillonit untuk Mt Ch 2
Mt Ch 2 % W Meq Ceq C44 K/ss
SiO2 47.62 0.7925 3.1699 28.469 7.12 Al2O3 22.33 0.2190 1.3140 11.801 3.93 Fe2O3 2.79 0.0175 0.1048 0.941 0.31
MgO 3.81 0.0945 0.1890 1.697 0.85
ZnO 0.19 0.0023 0.0047 0.042 0.02
MnO 0.02 0.0003 0.0006 0.005 0.003
CuO 0.05 0.0006 0.0013 0.011 0.01
CaO 0.2 0.0036 0.0071 0.064 0.03
Na2O 2.91 0.0469 0.0939 0.843 0.84
K2O 0.66 0.0070 0.0140 0.126 0.13
Jumlah 80.58 4.8993
Tetrahedral Oktahedral Kation antar lapisan
Si 7.12 Al 3.05 Ca 0.03 Al 0.88 + Fe 0.31 Na 0.84
8.00 Mg 0.85 K 0.13 +
Zn 0.02 1.03
Mn 0.003 Cu 0.01 +
4.24
Muatan -0.88 -0.15 +1.03
Rumus Montmorillonit Ch 2 :
Tabel La mpiran 18. Langkah Perhitungan Rumus Montmorillonit untuk Mt Ch 3
Mt Ch 3 % W Meq Ceq C44 K/ss
SiO2 52.92 0.8807 3.5227 28.612 7.15 Al2O3 23.76 0.2330 1.3982 11.356 3.79 Fe2O3 5.98 0.0374 0.2247 1.825 0.61
MgO 3.45 0.0856 0.1711 1.390 0.69
ZnO 0.10 0.0012 0.0025 0.020 0.01
MnO 0.04 0.0006 0.0011 0.009 0.005
CuO 0.04 0.0005 0.0010 0.0082 0.004
CaO 0.18 0.0032 0.0064 0.052 0.03
Na2O 2.29 0.0369 0.0739 0.600 0.60
K2O 0.74 0.0079 0.0157 0.128 0.13
Jumlah 89.50 5.4173
Tetrahedral Oktahedral Kation antar lapisan
Si 7.15 Al 2.94 Ca 0.03 Al 0.85 + Fe 0.61 Na 0.60
8.00 Mg 0.69 K 0.13 + Zn 0.01 0.79
Mn 0.005 Cu 0.004 +
4.26
Muatan -0.85 +0.06 +0.79
Rumus Montmorillonit Ch 3 :
[image:67.596.116.499.322.526.2]Tabel Lampiran 19. Langkah Perhitungan Rumus Montmorillonit untuk Mt Kb 1
Mt Kb 1 % W Meq Ceq C44 K/ss
SiO2 71.43 1.1887 4.7549 35.515 8.88 Al2O3 14.13 0.1386 0.8315 6.211 2.07 Fe2O3 2.30 0.0144 0.0864 0.645 0.22
MgO 3.30 0.0818 0.1637 1.223 0.61
ZnO 0.02 0.0002 0.0005 0.004 0.002
MnO 0.01 0.0001 0.0003 0.002 0.001
CuO 0.003 0.0000 0.0001 0.001 0.0003
CaO 0.18 0.0032 0.0064 0.048 0.02
Na2O 1.35 0.0218 0.0435 0.325 0.33
K2O 0.17 0.0018 0.0036 0.027 0.03
Jumlah 92.89 5.8909
Tetrahedral Oktahedral Kation antar lapisan
Si 8.00 + Al 2.07 Ca 0.02 8.00 Fe 0.22 Na 0.33
Mg 0.61 K 0.03 +
Zn 0.002 0.40
Mn 0.001 Cu 0.0003 +
2.90
Muatan 0 -0.40 +0.40
Rumus Montmorillonit Kb 1 :
Tabel Lampiran 20. Langkah Perhitungan Rumus Montmorillonit untuk Mt Pg
Mt Pg % W Meq Ceq C44 K/ss
SiO2 52.05 0.8662 3.4648 28.238 7.06 Al2O3 25.65 0.2516 1.5094 12.302 4.10 Fe2O3 1.62 0.0101 0.0609 0.496 0.17
MgO 2.62 0.0650 0.1300 1.059 0.53
ZnO 0.02 0.0002 0.0005 0.004 0.002
MnO 0.11 0.0016 0.0031 0.025 0.01
CuO 0.01 0.0001 0.0003 0.002 0.001
CaO 0.98 0.0175 0.0350 0.285 0.14
Na2O 2.56 0.0413 0.0826 0.673 0.67
K2O 5.28 0.0562 0.1123 0.916 0.92
Jumlah 90.90 5.3988
Tetrahedral Oktahedral Kation antar lapisan
Si 7.06 Al 3.16 Ca 0.14
Al 0.94 + Fe 0.17 Na 0.67
8.00 Mg 0.53 K 0.92 +
Zn 0.002 1.87
Mn 0.01 Cu 0.001 +
3.87
Muatan -0.94 -0.93 +1.87
Rumus Montmorillonit Pg :
Gambar Lampiran 21. Perbandingan Warna CPO Hasil Penjernihan dengan Bentonit asal Karangnunggal Sebelum dan Sesudah Aktivasi
CPO + Ch 1 CPO + Ch 2
CPO + Ch 3
CPO + Kb 1 CPO + Pg
Keterangan : Tabung kiri CPO + bentonit alami, tabung tengah CPO, tabung
