SainTech. Universitas Udayana. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ISSN:

(1)

SainTech

Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Udayana

ISSN: 2541-0636

“Penguatan Riset Perguruan Tinggi untuk Pengembangan

Sains dan Teknologi yang Berkelanjutan”

(2)

PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINTECH 2016 ISSN: 2541-0636

Bukit Jimbaran – 19 November 2016 | i

TIM PROSIDING

Penanggung Jawab:

Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M.Si.

Pengarah:

Drs. I Made Satriya Wibawa, M.Si. Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si. Drs. I Wayan Santiyasa, M.Si.

Editorial Team Chief-in-Editor

Dr. Dra. Wiwik Susanah Rita, M.Si.

Associate Editor

Desak Putu Eka Nilakusmawati, S.Si., M.Si.

Editorial Board:

Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si. (UNAIR) Prof. Dr. I Nyoman Budiantara (ITS)

Dr. I Ketut Gede Suhartana, S.Kom., M.Kom. (UNUD) Dr. Dra. Ni Wayan Bogoriani, M.Si. (UNUD)

Dr. Drs. I Made Oka Adi Parwata, M.Si. (UNUD) Made Susilawati, S.Si., M.Si. (UNUD)

Ir. I Komang Dharmawan, M.Math., Ph.D. (UNUD) Ir. G.K. Gandhiadi, M.T. (UNUD)

Dr. rer.nat. Drs. I Made Agus Gelgel Wirasuta, Apt., M.Si. (UNUD) Dr. Sagung Chandra Yowani, S.Si., Apt., M.Si. (UNUD)

Dr. Dra. Putu Adriani Astiti, M.Si. (UNUD)

Dr. Dra. Meitini Wahyuni Proborini, M.Sc.St. (UNUD) Dr. Drs. Anak Agung Ngurah Gunawan, M.Si. (UNUD) Dr. Ir. Herry Suyanto, M.T. (UNUD)

Dra. Luh Gede Astuti, M.Kom. (UNUD)

I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan, S.Kom., M.Cs. (UNUD)

Sekretariat:

Dr. I Nengah Wirajana, S.Si., M.Si. Dr. I Ketut Ginantra, S.Pd., M.Si. I Gusti Ayu Made Srinadi, S.Si., M.Si. Agus Muliantara, S.Kom., M.Kom.

Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Farm., Apt. I Gusti Agung Adnyana Putra, S.Si., M.Si.

Desain Grafis:

I Komang Ari Mogi, S.Kom., M.Si. I Gede Artha Wibawa, S.T., M.Kom.

(3)

ii | Bukit Jimbaran, Bali – 19 November 2016

KATA PENGANTAR

Pertama-tama, kita panjatkan puja dan puji syukur kehadirat Ida Sanghyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat_Nyalah maka Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi (SainTech) yang pertama (I) dapat selesai sesuai dengan harapan. Seminar Nasional Sains dan Teknologi (SainTech) yang pertama (I) ini mengambil tema “Penguatan Riset Perguruan Tinggi untuk Pengembangan Sains dan

Teknologi yang Berkelanjutan” yang diselenggarakan oleh Fakultas MIPA Universitas

Udayana pada tanggal 19 November 2016, bertempat di Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran.

Saat ini, kesadaran akan pentingnya publikasi untuk pengembangan ilmu melalui berbagai penelitian khususnya bidang sains dan teknologi masih dipandang rendah. Sebagai pendidik, salah satu tugas pokok dan fungsi adalah melakukan penelitian yang kemudian dipublikasikan untuk dapat disebarkan kepada masyarakat luas. Sebagai mahasiswa salah satu syarat untuk dapat merah gelar S1 wajib mempunyai publikasi ilmiah. Oleh karena itu Fakultas MIPA yang bekerja sama dengan Badan Eksekutif Mahasiswa melaksanakan kegiatan pendidikan kepada masyarakat dalam bentuk seminar nasional SainTech ini .

Adapun tujuan dari kegiatan ini yaitu: meningkatkan pengetahuan dan pemahaman tentang keilmuan sains dan teknologi; meningkatkan kepedulian tentang pentingnya publikasi dari hasil penelitian Hibah Unggulan Program Studi (HUPS) dan dosen muda; memberikan wahana dalam publikasi ilmiah bagi peneliti, dosen, dan mahasiswa; dan sebagai sarana untuk lebih mempererat civitas akademika dan masyarakat lain.

Peserta kegiatan seminar nasional ini dihadiri oleh dosen, mahasiswa, dan peneliti lain yang berjumlah 60 pemakalah pendamping dan 300 peserta dan tamu undangan.

Invited speaker dalam seminar ini mengundang Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih,

M.Si. (UNAIR) dan Prof. Dr. I Nyoman Budiantara (ITS). Atas nama panitia, kami mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya atas kesediaan beliau semua hadir dalam acara ini.

Kami dari pihak panitia mengucapkan terima kasih kepada semua peserta dan pemakalah yang telah mengirimkan makalahnya untuk diterbitkan pada prosiding seminar ini. Terima kasih pula kepada Rektor Universitas Udayana, pihak Fakultas MIPA Universitas Udayana, pihak sponsor dan panitia baik dari staf dosen, staf pegawai, panitia mahasiswa, serta semua pihak yang turut memberikan kontribusi atas suksesnya pelaksanaan kegiatan ini.

Ketua Panitia

(4)

Bukit Jimbaran, Bali – 19 November 2016 | iii

DAFTAR ISI

Halaman Tim Prosiding... ... i Kata Pengantar... ... ii Daftar Isi ... iii

BIDANG MATEMATIKA, STATISTIKA, DAN KOMPUTASI

MERANCANG DAN MEMBUAT GAME SEDERHANA FROZEN LINUX DENGAN TEKNOLOGI GIDEROS

Nico Prasetya Sukamuljo, I Wayan Santiyasa . ... 1-5 PERAMALAN KUNJUNGAN WISATAWAN MANCANEGARA KE BALI

MENGGUNAKAN MODEL DERET WAKTU MULTIVARIAT

I Wayan Sumarjaya, Ni Ketut Tari Tastrawati ... 6-12 STUDI MODEL PEMBERDAYAAN PEDAGANG KAKI LIMA BERDASARKAN

KARAKTERISTIK SOSIAL EKONOMI

Made Susilawati, Desak Putu Eka Nilakusmawati ... 13-20 REKOMENDASI MUSIK BERDASARKAN KEMIRIPAN AUDIOMENGGUNAKAN

K-NEAREST NEIGHBOR

Gst. Ayu Vida Mastrika Giri ... 21-26 ANALISIS STRUKTURAL MODEL KUNJUNGAN ULANG WISATAWAN

KE KABUPATEN BADUNG

Eka N. Kencana, Trisna Darmayanti... 27-36 ANALISIS AVERAGE CASE RUNNING TIME ALGORITMA QUICKSORT

Kadek Arya Saputra, I Gusti Ngrh. Lanang Wijayakusuma ... 37-44 IMPLEMENTASI ALGORITMA MODERATE MULTIPLE REGRESSIONS

(MMR) DALAM OPTIMALISASI PEMBERIAN BEASISWA BANTUAN PENDIDIKAN DENGAN METODE CERTAINTY FACTOR

I Wayan Santiyasa, I Komang Ari Mogi ... 45-52 APLIKASI SISTEM PAKAR MENGGUNAKAN METODE

PENALARAN FORWARD CHAINNING BERBASIS WEB (STUDI KASUS SISTEM PAKAR PENDIA GNOSIS KEHAMILAN EKTOPIK) Luh Gede Astuti, Luh Arida Ayu Rahning Putri ... 53-58 PERSEPSI UMAT HINDU BALI TERHADAP KARAKTERISTIK PURA SAD

KAHYANGAN

Ketut Jayanegara, Eka N. Kencana, Komang Gde Sukarsa ... 59-66 RESEARCH CHALENGE PADA ELECTROENCEPHALOGRAPHY (EEG)

Agus Muliantara, I Made Widiartha, I Putu Gede Hendra Suputra,

(5)

iv | Bukit Jimbaran, Bali – 19 November 2016

BIDANG LINGKUNGAN DAN KESEHATAN

EFEK RADIASI GAS RADON DARI BANGUNAN BERBAHAN GYPSUM BERPOTENSI MENIMBULKAN KANKER PARU-PARU

Gusti Agung Ayu Ratnawati, Ni Nyoman Ratini... 76-82 KADAR GLUKOSA DARAH ANAK TIKUS JANTAN SETELAH PEMBERIAN SEDUHAN DAUN KELOR

Ida Bagus Made Suaskara, Martin Joni, Putu Ariwati ... 83-87 ANALIS IS ARSEN PADA MINYAK GORENG DENGAN

SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM

A.A. Bawa Putra, I W. Suarsa, I P.P. Darmayuda, I P. Juan Dirga Atmaja

Suartama, Komang Swandiyasa, P.Ayu Erna Mahayani ... 88-92 PEMBUATAN PROTOTYPE ALAT UKUR KEKERUHAN AIR BERBASIS

ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN LCD LMB16A I Made Satriya Wibawa, I Ketut Putra, Bhaksti Hardian Yusuf,

Cici Izzah Afkarina ... 93-97

BIDANG ENERGI DAN MATERIAL

PEMISAHAN MINERAL KAOLIN DARI TANAH LEMPUNG LOKAL BALI SECARA FRAKSINASI UKURAN PARTIKEL

I Made Sutha Negara, I Nengah Simpen... 98-105 KARAKTERISTIK REFLEKTAN SPEKTRAL VEGETASI CENGKEH

MENGGUNAKAN LANDSAT 8 DI KABUPATEN BULELENG BALI

Yuliara, A. Kasmawan ... 106-112 PENGARUH SUBSTITUSI UNSUR Eu PADA PARAMETER KISI

SUPERKONDUKTOR Y3Ba5Cu8O18

I Gusti Agung Putra Adnyana, Putu Suardana, Wayan Gede Suharta ... 113-118 PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR Gd PADA UKURAN PARTIKEL

SUPERKONDUKTOR Bi-2212

Ida Bagus Alit Paramarta, I Gusti Agung Ayu Ratnawati,

Wayan Gede Suharta... 119-124 ANALISA UKURAN NANOPARTIKEL PERAK HASIL BIOSINTESIS

DENGAN RUMUS SCHERRER

Nyoman Wendri, Ni Nyoman Rupiasih, Made Sumadiyasa ... 125-129 ANALISIS KUALITATIF UNSUR-UNSUR YANG TERKANDUNG DALAM

BODY KERAMIK STONEWARE DENGAN LIBS

(6)

Bukit Jimbaran, Bali – 19 November 2016 | v SIFAT FISIS DAN ANALISIS KUALITATIF GUGUS FUNGSI KERAMIK

(STONEWARE) BL-1 MENGGUNAKAN FTIR

I Gede Windrawan, Wayan Gede Suharta, Totok Nugroho ... 137-143 ANALISIS KARAKTERISTIK KERAMIK STONEWARE YANG

DISINTESIS DENGAN SUHU SINTERING 12000C

Ni K. Lisna D.S., P. Suardana, I.G.A. Suradharmika, M. Sumadiyasa ... 144-149 PEMANTAUAN KUALITAS UDARA MELALUI UJI EMISI DI WILAYAH

KOTA DENPASAR

Ni Made Ayu Mega Trisnayani Putri, I Gusti Ayu Yuliastini,

Ni Nyoman Rupiasih... 150-156

BIDANG BIOMOLEKULER, BIOTEKNOLOGI, DAN BIOINFORMATIKA

KONSENTRASI RADIOISOTOP 32P PADA DAUN TANAMAN SAWI HIJAU (Brassica rapa var. parachinensis) DENGAN TEKNIK PERUNUT

Gusti Ngurah Sutapa, I B. Made Suryatika ... 157-164 PERUBAHAN PARAMETER KISI AKIBAT DOPING Eu PADA

KRISTAL STRONTIUM CUPRUM OXIDE

Putu Suardana, Komang Ngurah Suarbawa, Wayan Gede Suharta ... 165-170

BIDANG BIODIVERSITAS

JENIS-JENIS BURUNG YANG DITERMUKAN DI KAWASAN JATILUWIH, TABANAN-BALI

Anak Agung Gde Raka Dalem, Job Nico Subagyo ... 171-179 ANALISA GENOTYPE ABCB1 VARIAN C1236T PASIEN LLA

DI RSUP SANGLAH

(7)

PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINTECH 2016, pp. 98-105 ISSN: 2541-0636

98

PEMISAHAN MINERAL KAOLIN DARI TANAH LEMPUNG

LOKAL BALI SECARA FRAKSINASI UKURAN PARTIKEL

I Made Sutha Negara1 dan I Nengah Simpen2§

1

Jurusan Kimia, Fakultas MIPA Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Denpasar, Bali 80361

Email: [email protected]

2

Jurusan Kimia, Fakultas MIPA Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Denpasar, Bali 80361

Email: [email protected]

§

Penulis Korespondesi

ABSTRACT

Kaolin mineral (kaolinite) is a type of clay minerals that attract attention, because it has exchangeable cations, porous structure, durability at high temperatures, so that it is application as ceramics, adsorbents, catalysts, and the material of the cast, lightening ingredients in the paper industry, filler in the plastics industry, cement, and ion exchanger resins. Its quality is determined by the purity of kaolin itself. Therefore, the existence and utilization very important role. The specific objectives of this study were (1) to get the optimal fraction of kaolin which has the highest percentage of clay separation as particle size fractionation; and (2) study the effect of various concentration of NH4Cl and influence the contact time to the percentage of kaolin mineral. The results showed that the best caracteristics of kaolinite with peak intensity and the smallest impurities as well as the amount of silica, alumina, and water were approached by the literature obtained from the separation by the addition of 5% NH4Cl within 4 days. This is caused by the concentration of 5% NH4Cl considered relatively able to mobile cations exchange within the matrix of clay, so the impurities can be separated slowly.

Keywords: clay, kaolin mineral, particle size fractionation, separation

1. PENDAHULUAN

Tanah lempung merupakan bahan alam yang murah dan mudah diperoleh, mengandung kumpulan mineral dan bahan koloid dengan ukuran butiran lebih kecil dari 2 m, bersifat liat jika basah, dan keras jika kering [1]. Tentunya, dapat diupayakan menjadi material yang mempunyai nilai ekonomi tinggi, bila dimodifikasi dan dimanfaatkan secara optimal, mengingat cadangan lempung tersebar di seluruh wilayah Indonesia termasuk di Bali. Nilai ekonomi dari lempung masih dapat ditingkatkan, sebab lempung mengandung mineral beragam dengan nilai kelebihan masing-masing [2].

Berdasarkan komposisinya, lempung dibedakan menjadi dua golongan yaitu lempung silikat dan lempung hidrat. Lempung silikat merupakan jenis lempung yang komposisi

(8)

I Made Sutha Negara; I Nengah Simpen Pemisahan Mineral Kaolin dari Tanah Lempung Lokal Bali...

99

utamanya berupa koloid anorganik berbentuk lembaran-lembaran dan lapisan penyusunnya banyak mengandung air. Sedangkan, lempung hidrat merupakan jenis lempung dengan komposisi utamanya berupa oksida besi-alumina dalam bentuk koloid yang lebih mampat sehingga kandungan airnya lebih sedikit [3]. Berdasarkan kandungan mineralnya, lempung dapat dikelompokkan menjadi montmorillonit, kaolinit, haloisit, klorit dan illit [3]. Selain mineral montmorillonit, kaolinit atau kaolin adalah jenis lempung yang juga menarik perhatian karena memiliki kation yang dapat dipertukarkan (exchangeable cations), berpori, memiliki ketahanan pada temperatur yang cukup tinggi (thermal stability), sehingga selain sebagai keramik, banyak juga dikembangkan sebagai adsorben, katalis, bahan pembuat gips, bahan pencerah dalam industri kertas, bahan pengisi dalam industri plastik, semen, dan resin penukar ion yang kualitasnya sangat ditentukan oleh kemurnian dari kaolin itu sendiri [4][5]. Oleh karena itu, keberadaan dan pemanfaatannya sangat berperanan penting. Dari hasil survey Balai Penelitian dan Pengembangan Teknologi (BPPT) dan uji laboratorium pada tahun 1986, menyebutkan bahwa tanah lempung dengan kandungan kaolin yang cukup tinggi dengan kisaran 15–31% ditemukan tersebar hampir di seluruh kabupaten di Bali [2].

Berdasarkan teori, kandungan rata-rata kaolin murni adalah silikat 46%, alumina 40% dan air 14%, namun jarang sekali kaolin yang terdapat di alam memenuhi komposisi tersebut, karena masih adanya pengotor seperti titan (TiO2), besi (Fe2O3), kapur (CaO), magnesit (MgO2), atau kalium (K2O) [6][7]. Tingkat kemurnian mineral kaolin dapat ditingkatkan dengan cara memisahkannya dari pengotor. Pemisahan dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu dengan metode fraksinasi berat jenis dan fraksinasi ukuran partikel ataupun gabungan kedua metode tersebut, tetapi pada penelitian ini hanya dilakukan satu metode saja yaitu secara fraksinasi ukuran partikel. Kelebihan dari metode fraksinasi ukuran partikel adalah tingkat kemurnian pemisahan cukup tinggi, menggunakan bahan kimiawi yang ekonomis, serta teknik (cara) pemisahannya yang cukup sederhana sehingga mudah diterapkan [8]. Metode ini dilakukan dengan cara menambahkan larutan garam ke dalam lempung alam. Penambahan larutan garam bertujuan untuk membentuk suspensi. Bila suspensi yang terbentuk difraksinasi terhadap perbedaan waktu, maka akan diperoleh ukuran partikel yang berbeda dan kadar mineral kaolinnya juga berbeda. Ada kecenderungan bahwa mineral dengan KTK (kapasitas tukar kation) yang lebih tinggi, akan terpisah lebih dahulu, seterusnya diikuti oleh mineral dengan KTK yang lebih kecil [8]. Sementara dalam pemisahan kaolin ini, akan digunakan garam amonium klorida (NH4Cl) sebagai pensuspensi, karena garam tersebut diduga mampu mengadakan pertukaran kation yang tinggi dan mempunyai efektifitas yang cukup tinggi dibandingkan dengan kation yang bermuatan lebih besar. Demikian juga kehadiran ion Cl- mudah dihilangkan dengan pencucian. Proses pertukaran kation yang terjadi diharapkan dapat mengurangi ion pengotor dalam lempung, sehingga kemurniannya meningkat. Untuk itu, pada penelitian ini akan dilakukan pemisahan kaolin dari lempung lokal Bali secara fraksinasi ukuran partikel menggunakan pensuspensi NH4Cl.

(9)

100

2. METODE PENELITIAN Penyiapan Sampel

Lempung alam dibersihkan dari pengotor-pengotornya seperti daun, akar, dan kerikil, selanjutnya dicuci dengan akuades, kemudian dimasukkan di dalam oven pada temperatur 110-120oC sampai benar-benar kering. Lempung yang telah kering dihaluskan dengan mortar lalu diayak dengan ayakan berukuran 106 µm. Bubuk lempung yang lolos ayakan 106 µm tersebut dikeringkan lagi setiap akan dilakukan analisis dan disimpan dalam desikator. Bahan ini digunakan menjadi sampel penelitian lebih lanjut. Kemudian dibuat difraktogramnya dengan difraksi sinar-X serta penentuan komposisi kimianya. Langkah awal ini dilakukan sebagai kontrol untuk analisis selanjutnya.

Karakterisasi dengan Difraktometer Sinar-X

Sebelum dilakukan karakterisasi, lempung alam terlebih dahulu dikeringkan lagi di dalam oven pada suhu 110-120oC untuk memastikan kelembabannya dan seterusnya sampel diletakkan di dalam sample holder dan dianalisis dengan difraktometer sinar-X, selanjutnya dibuat difraktogram untuk menentukan apakah ada mineral kaolinnya.

Penambahan NH4Cl Terhadap Pemisahan Secara Fraksinasi Ukuran Partikel

Dalam tempat yang terpisah, masing-masing 10 gram lempung (hasil penyiapan sampel) dimasukkan ke dalam 2 buah gelas beker yang berisi masing-masing 20 mL NH4Cl 1% (v/v), lalu diaduk selama 15 menit dengan pengaduk magnet. Kemudian masing-masing gelas beaker didiamkan selama 10 menit dan 4 hari. Endapan yang turun dipisahkan dari suspensinya dengan cara dekantasi. Suspensi yang didapat, kemudian disaring dengan kertas saring dan dimasukkan dalam oven pada temperatur 110-120oC sampai kering. Masing-masing sampel yang telah dikeringkan, dianalisis dengan difraksi sinar-X dan juga komposisi kimianya (kandungan oksida) ditentukan. Untuk perlakuan yang sama dilakukan pula terhadap konsentrasi NH4Cl 3 dan 5%.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 1. Difraktogram Sinar X Lempung Alam Bali yang Belum Mengalami Perlakuan Pemisahan.

(10)

101

Difraktogram sinar X awal (Gambar 1) diperoleh bahwa lempung alam yang belum mengalami pemisahan dengan metode fraksinasi ukuran partikel masih mengandung mineral-mineral yang tidak diinginkan antara lain klorit, labradorit, hematit, ilit, dan monmorillonit. Hal ini dibuktikan dari puncak-puncak yang menandakan adanya jenis mineral lain selain kaolinit. Pada 2 = 12,3150 (d = 7,1813 Å) yang menunjukkan adanya mineral klorite; 2 = 16,1550 (d = 5,4819 Å) dan 2 = 21,9600 (d = 4,0442 Å) yang menandakan adanya mineral jenis labradorit; 2 = 19,9250 (d = 4,4524 Å) yang menandakan adanya mineral jenis montmorillonit; 2 = 34,9150 (d = 2,5676 Å) yang menandakan adanya mineral jenis ilit; dan 2 = 35,8400 (d = 2,5034 Å) yang menandakan adanya mineral jenis hematit.

Gambar 2. Difraktogram Sinar-X Lempung yang Telah Mengalami Perlakuan dengan Penambahan NH4Cl 1% dan Waktu Pemisahan 10 Menit (A-1)

Hasil difraktogram sinar X yang diperoleh (Gambar 2) belum menunjukkan hasil yang memuaskan, karena masih adanya jenis mineral lain yang intensitas puncaknya hampir sama dengan kaolinit. Adanya mineral kaolinit ditunjukkan dengan 2 = 12,2150 (d = 7,2401); 2 =19,9250 (d = 4,4524) dan 2 = 24,7130 (d = 3,5996). Selain itu juga terdapat mineral lain pada 2 = 34,9110 (d = 2,5679) yang menandakan adanya jenis mineral ilit, dan 2 = 21,8600 (d = 4,0626) termasuk jenis mineral albit.

Gambar 3. Difraktogram Sinar-X Lempung yang Telah Mengalami Perlakuan dengan Penambahan NH4Cl 1% dan Waktu Pemisahan 4 Hari (A-2)

Difraktogram hasil pengukuran yang telah mengalami perlakuan dengan penambahan NH4Cl 1% dengan waktu pemisahan selama 4 hari (Gambar 3) masih belum menunjukkan keseragaman jenis mineral yang diinginkan (kaolinit), karena masih terdeteksinya jenis

(11)

102

mineral lain meskipun dengan intensitas yang tidak tinggi. Hal ini ditunjukkan adanya 3 puncak dengan intensitas yang tinggi, 2 puncak diantaranya merupakan mineral kaolinit pada 2 = 12,3300 (d = 7,1727) dan 2 = 24,7180 (d = 3,5994). Selain tersebut, 1 puncak yang memiliki intensitas tinggi juga diperlihatkan pada 2 = 21,6610 (d = 4,1128), yang mencirikan jenis mineral kristobalit. Puncak-puncak lain juga terdeteksi, tetapi dengan intensitas yang relatif rendah yang menujukkan jenis mineral yang dianggap sebagai pengotor, yaitu pada 2 = 37,2110 (d = 2,4146) yang mencirikan jenis mineral illit dan pada 2 = 38,2540 (d = 2,3508) yang termasuk jenis mineral montmorillonit.

Gambar 4. Difraktogram Sinar-X Lempung yang Telah Mengalami Perlakuan dengan Penambahan NH4Cl 3% dan Waktu Pemisahan 10 Menit (B-1)

Difraktogram sinar-X dari lempung dengan penambahan NH4Cl 3% dengan waktu pemisahan selama 10 menit (Gambar 4) juga belum dapat dikatakan berhasil untuk memisahkan kaolinit dari mineral lain, karena masih adanya jenis mineral lain yang terdeteksi selain kaolinit dengan intensitas puncak yang hampir sama. Mineral kaolinit ditunjukkan 2 = 12,3500 (d = 7,1848) dan 2 = 24,6130 (d = 3,6139). Selain itu, mineral-mineral lain dengan intensitas puncak yang hampir sama seperti 2 = 19,9250 (d = 4,4524) yang menandakan jenis mineral illit; 2 = 21,6500 (d = 4,1015) yang menujukkan jenis mineral kristobalit yang dianggap sebagai mineral pengotor atau mineral yang tidak diinginkan.

Gambar 5. Difraktogram Sinar-X Lempung yang Telah Mengalami Perlakuan dengan Penambahan NH4Cl 3% dan Waktu Pemisahan 4 Hari (B-2)

(12)

103

Difraktogram sinar-X dari lempung yang telah mengalami perlakuan dengan penambahan NH4Cl 3% dengan waktu pemisahan selama 4 hari (Gambar 5) mulai menunjukkan hasil yang cukup memuaskan, dengan intensitas puncak yang relatif tinggi pada 2 = 12,1150 (d = 7,2998) dan 2 = 19,7500 (d = 4,4916) yang menunjukkan adanya mineral kaolinit. Selain itu puncak-puncak dengan intensitas rendah juga terlihat pada 2 = 21,9700 (d = 4,0424) yang menunjukkan jenis mineral kristobalit; 2 = 35,1150 (d = 2,5534) yang menunjukkan jenis mineral illit yang dianggap sebagai jenis mineral pengotor (mineral yang tidak diinginkan).

Gambar 6. Difraktogram Sinar-X Lempung yang Telah Mengalami Perlakuan dengan Penambahan NH4Cl 5% dan Waktu Pemisahan 10 Menit (C-1)

Difraktogram sinar-X dari lempung yang telah mengalami perlakuan dengan penambahan NH4Cl 5% dengan waktu pemisahan selama 10 menit (Gambar 6) menunjukkan keseragaman mineral yang relatif baik. Hal ini ditunjukkan adanya puncak-puncak dengan intensitas yang besar pada 2 = 12,3300 (d = 7,1727) dan 2 = 19,7740 (d = 4,4861) yang menandakan jenis mineral kaolinit. Selain itu, juga masih terdapat jenis mineral lain walaupun dengan intensitas puncak yang relatif tidak tinggi yang ditunjukkan pada 2 = 21,7760 (d = 4,0781) yang termasuk jenis mineral kristobalit; 2 = 34,8120 (d = 2,5749) dan 2 = 35,8400 (d = 2,5035) yang termasuk jenis mineral illit.

Gambar 7. Difraktogram sinar-X Lempung yang Telah Mengalami Perlakuan dengan Penambahan NH4Cl 5% dan Waktu Pemisahan 4 Hari (C-2)

(13)

104

Difraktogram hasil pengukuran difraksi sinar-X dari lempung yang telah mengalami perlakuan dengan penambahan NH4Cl 5% dengan waktu pemisahan selama 4 hari (Gambar 7) menunjukkan adanya perubahan yang lebih baik bila dibandingkan dengan difraktogram yang lain karena adanya keseragaman mineral yang didapat. Hal ini ditandai dengan dengan adanya 2 puncak dengan intensitas yang tinggi pada harga 2 =12,3250 (d = 7,1760); 2 = 20,5570 (d=4,3169); dan 1 puncak dengan intensitas yang lebih rendah pada harga 2 = 24,6160 (d=3,6136) yang keduanya menunjukkan mineral kaolinit. Selain itu juga terdapat jenis mineral lain dengan intensitas puncak yang relatif sangat rendah pada 2 = 21,5140 (d = 4,1270) yang menunjukkan jenis mineral kristobalit.

Berdasarkan difraktogram sinar X (Gambar 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7), hasil terbaik (intensitas

peak kaolinit tertinggi dan intensitas pengotor terkecil) diperoleh dari pemisahan melalui

penambahan NH4Cl 5% dengan waktu pemisahan 4 hari. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi NH4Cl 5% dianggap relatif mampu untuk menukarkan kation-kation yang mobile (mudah bergerak) di dalam matriks lempung, sehingga pengotor (non mineral kaolinit) dapat tertarik atau terpisahkan secara perlahan.

Tabel 1. Komposisi Kimia Tanah Lempung Asal dan Hasil Perlakuan (Pemisahan) Jenis oksida

(%)

Tanah lempung

asal A-1 A-2 B-1 B-2 C-1 C-2

SiO2 34,72 39,77 40,40 38,95 40,35 39,51 42,75 Al2O3 29,76 30,25 30,35 30,35 31,15 33,57 35,23 Fe2O3 13,17 10,02 8,77 10,00 8,23 7,89 2,73 CaO 2,59 0,43 0,31 0,42 0,37 0,27 0,20 MgO 2,38 0,31 0,28 0,27 0,23 0,19 0,11 Na2O 1,12 0,11 0,10 0,85 0,71 0,40 0,31 K2O 1,07 0,06 0,05 0,06 0,04 0,02 0,01 TiO2 1.48 0,40 0,29 0,27 0,22 0,11 0,09 MnO 1,11 0,07 0,06 0,07 0,05 0,05 0,04 H2O 2,84 19,57 17,98 17,75 17,64 15,75 14,52 Keterangan: A-1 dan A-2 = pemisahan dengan NH4Cl 1% selama 10 menit dan 4 hari; B-1 dan B-2 =

pemisahan dengan NH4Cl 3% selama 10 menit dan 4 hari; C-1 dan C-2 = pemisahan dengan NH4Cl 5% selama

10 menit dan selama 4 hari

Berdasarkan literatur, kandungan rata-rata kaolinit murni adalah silikat (SiO2) 46%, alumina (Al2O3) 40% dan air (H2O) 14%, namun jarang sekali kaolinit yang terdapat di alam yang memenuhi komposisi tersebut, karena masih adanya pengotor seperti titan (TiO2), besi (Fe2O3), kapur (CaO), magnesit (MgO), atau kalium (K2O) [6]. Hasil yang diperoleh (Tabel

(14)

105

1), semakin meningkat konsentrasi NH4Cl yang digunakan dan semakin lama waktu pemisahan, kandungan SiO2, Al2O3, dan H2O semakin meningkat. Sedangkan, kandungan oksida lain (oksida pengotor) semakin berkurang. Ini berarti bahwa larutan pemisahan NH4Cl mampu untuk meningkatkan kemurnian kaolinit. Pemisahan dengan NH4Cl 5% selama 4 hari (C-2) memberikan kandungan SiO2, Al2O3, dan H2O yang paling tinggi dan kandungan oksida pengotor paling rendah atau paling mendekati kaolinit murni.

4. SIMPULAN DAN SARAN

Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa hasil terbaik (intensitas peak kaolinit tertinggi dan intensitas pengotor terkecil) serta kandungan silika, alumina, dan air yang mendekati dengan literatur diperoleh dari pemisahan melalui penambahan NH4Cl 5% dalam waktu pemisahan 4 hari. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi NH4Cl 5% dianggap relatif mampu untuk menukarkan kation-kation yang mobile (mudah bergerak) di dalam matriks tanah lempung, sehingga pengotor (non-mineral kaolinit) dapat tertarik atau terpisahkan secara perlahan. Perlu diteliti lebih lanjut, tentang pengaruh penambahan NH4Cl pada lempung alam dengan konsentrasi lebih tinggi dari 5%.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Pinnavaia, T.J. Intercalated Clay Catalysts. Science. Vol. 220. Number 4595. 1983.

[2] Anonim. Laporan Survey dan Uji Laboratorium Bahan Mentah Keramik Daerah Tingkat I Bali. BPPT. Bandung. 1986.

[3] Tan, K.H. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Penerjemah Goenadi, D.H. Penyunting Radjagukguk, B. Cet. 5. Gadjah Mada University Press. 1982.

[4] Leonard, V.I. Materials Chemistry: an Emerging Discipline. A.C.S. Washington. 1995.

[5] Eze, K.A., Nwadiogbu, J.O., and Nwankwere, E.T. Effect of Acid Treatments on the Physicochemical Properties of Kaolin Clay. Arch. Appl. Sci. Res. 4 (2):792-794. 2012.

[6] Meehan, E.J., Brukenstein, S. Vogel: Quantitative Chemical Analysis, 4th ed. Macmillian Publishing Co. New York. 1985.

[7] Yan, C.J., Chen, J.Y., Zhang, C.Z., and Han, L.X. Kaolitit-Urea Intercalation Composite.

American Ceramic Society Bulletin. December 2005. 9301-9306. 2005.

[8] Wahyuni, E.T. 1991. Pemisahan Mineral Lempung Utama dalam Lempung Riau dan Lempung Boyolali dan Identifikasinya dengan Metode Difraksi Sinar-X. Tesis. Program Magister Kimia, ITB, Bandung.