adsopsi emas

(1)

PENGARUH pH ADSORPSI TERHADAP RECOVERY EMAS(I) DARI LARUTAN BIJIH EMAS SECARA KROMATOGRAFI PASANGAN ION MENGGUNAKAN

KARBON AKTIF SEBAGAI FASA DIAM

SKRIPSI Oleh: YUSRAN KHERY 0310920059-92

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

(2)

Pengaruh pH Adsorpsi terhadap Recovery Emas(I) dari Larutan Bijih Emas secara Kromatografi Pasangan Ion Menggunakan

Karbon Aktif Sebagai Fasa Diam ABSTRAK

Di dalam bijih emas, terkandung perak dan tembaga. Pada pelarutan emas, sianida selalu digunakan sebagai ligan pembentuk ion kompleks [Au(CN)2]

-. Dalam proses pelarutan, tidak hanya emas yang membentuk kompleks sianida, tetapi perak dan tembaga juga terlarut sebagai kompleks sianida: [Ag(CN)2]

-, [Ag(CN)3] 2-, [Ag(CN)4] 3-, [Cu(CN)2] -, [Cu(CN)3] 2-, dan [Cu(CN)4] 3-. Untuk memperoleh emas murni, ion kompleks [Au(CN)2]

-

harus melalui proses recovery dari campuran kompleks sianida. Recovery emas(I) dapat dilakukan secara kromatografi pasangan ion menggunakan karbon aktif sebagai fasa diam dan larutan tiosianat sebagai eluen. Kompleks emas(I), perak(I) dan tembaga(I) sianida memiliki stabilitas yang berbeda dan kompleks ini mengurai pada pH yang berbeda. Recovery emas(I) dari fasa larutan melalui dua proses, yakni adsorpsi dan desorpsi. Dalam proses adsorpsi, kompleks sianida direaksikan dengan setiltrimetilammonium bromida (C16H33(CH3)3NBr) pada pH 3, 4, 5, 6, and 7. Berdasarkan penelitian

diketahui bahwa jika pH meningkat, maka recovery emas(I) menurun. Adsorpsi and recovery maksimum diperoleh pada pH adsorpsi = 3. Emas(I) diadsorpsi 100% dengan recovery 43,96% dalam 20 mL elusi dan konsentrasi emas(I) meningkat 2,2 kali. Perak(I) dan tembaga(I) diadsorpsi 95,98% dan 100% dengan recovery 4,08% dan 7,61%.

(3)

Influence of Adsorption pH to Recovery of Gold(I) from Gold Ore by Ion Pair Chromatography Using Activated Carbon as a

Stationer Phase ABSTRACT

Gold ore, contains of silver and copper. The leaching of gold, cyanide is usually used as a ligand to form the ionic complex [Au(CN)2]

-. During the leaching process, not only gold is formed as the cyanide complex, but silver and copper also dissolve as the cyanide complex: [Ag(CN)2]

-; [Ag(CN)3] 2-; [Ag(CN)4] 3- and [Cu(CN)2] -; [Cu(CN)3] 2-; [Cu(CN)4]

3-. To obtain pure gold, the [Au(CN)2]

-

complex ion must be recovered from mixture cyanide complexes. The recovery of gold(I) can be done by ion-pair chromatography using activated carbon as a stationer phase and thiocyanate solution as a mobile phase. The gold(I), silver(I), and copper(I) cyanide complexes have different stabilities and decomposing these complexes is done at different pH value. The recovery of gold(I) from an aqueous phase consist of two steps, adsorption and desorption. In the adsorption process, the cyanide complexes were reacted with cetyltrimethylammonium bromide (C16H33(CH3)3NBr) at pH: 3; 4; 5; 6; and 7. The research resulted that

recovery of gold(I) decrease if the adsorption pH is increase. The adsorption and recovery maximum is obtained at the adsorption pH = 3. The gold(I) adsorpted 100% and recovered 43.96% in the 20 mL mobile phase, the concentration of gold(I) increased 2.2 times. The silver(I) and copper(I) adsorpted 95.98% and 100% were recovered 4.08% and 7.61%.

(4)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat, karunia dan hidayah-Nya yang telah diberikan sehingga dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir dengan judul Pengaruh pH Adsorpsi terhadap Recovery Emas(I) dari Larutan Bijih Emas secara Kromatografi Pasangan Ion Menggunakan Karbon Aktif Sebagai Fasa Diam. Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan dan memperoleh gelar Sarjana Sains dalam bidang kimia di Fakultas MIPA Universitas Brawijaya.

Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung selama pelaksanaan penelitian. Ungkapan terima kasih tersebut penulis sampaikan kepada:

1. Dr. Ani Mulyasuryani, MS. selaku Dosen Pembimbing I, atas segala pengarahan, perhatian, tenaga, pikiran, kesabaran dan segala sesuatu yang telah diberikan selama penyusunan tugas akhir ini.

2. Ulfa Andayani, S.Si., M.Si. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan kesabaran yang diberikan selama penyusunan tugas akhir ini.

3. Arie Srihardyastutie, S.Si., M.Kes. selaku Dosen Penasehat Akademik atas nasehat dan perhatiannya selama melaksanakan studi.

4. Kedua orang tua yang selalu mengiringi penulis dengan doa, perhatian dan kasih sayang serta dukungan hingga terselesainya tugas akhir ini.

5. Semua teman-teman di Jurusan Kimia atas doa dan dukungannya.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu dengan kerendahan hati, penulis mengharap kritik dan saran guna perbaikan dan penyempurnaannya sehingga dapat bermanfaat bagi kita semua.

Malang, Juli 2007 Penulis

(5)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ... iii

ABSTRACT ... iv

ABSTRAK... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR GAMBAR ... ix DAFTAR TABEL... x DAFTAR LAMPIRAN ... xi BAB I. PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Perumusan Masalah... 2 1.3. Batasan Masalah ... 2 1.4. Tujuan Penelitian... 2 1.5. Manfaat Penelitian... 2

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

2.1. Kromatografi pasangan ion ... 3

2.2. Mekanisme Recovery Emas(I) dari Campuran Perak(I) dan Tembaga(I) Secara Kromatografi Pasangan Ion... 5

2.3. Hipotesis ... 9

BAB III. METODE PENELITIAN ... 10

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian... 10

3.2. Bahan dan Alat Penelitian ... 10

3.2.1. Bahan Penelitian ... 10

3.2.2. Alat Penelitian ... 10

3.3. Tahapan Penelitian ... 10

3.4. Cara Kerja Penelitian... 11

3.4.1. Pembuatan Larutan Sampel Bijih Emas... 11

3.4.2. Pembuatan Kurva Baku Emas, Perak dan Tembaga ... 11

3.4.3 Pengaruh pH Adsorpsi terhadap Recovery Emas(I) dari Larutan Bijih Emas ... 11

(6)

3.4.3 Pengujian Recovery terhadap Bijih Emas Yang Lain ... 12

3.5. Analisa Data... 12

3.5.1 Perhitungan Persamaan Regresi Linier dan Koefisien Korelasi untuk Kurva Baku Emas, Perak dan Tembaga ... 12

3.5.2 Penentuan Recovery Emas(I), Perak(I) dan Temabaga(I).... 12

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 13

4.1. Pengaruh pH Adsorpsi ... 13

4.2. Recovery Emas(I) Pada Larutan Sampel Bijih Emas yang Lain... 13

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 20

5.1. Kesimpulan... 20

5.2. Saran... 20

DAFTAR PUSTAKA ... 21

(7)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Mekanisme retensi kromatografi pasangan ion.... 4 Gambar 2.2 Reaksi pembentukan dan penguraian pasangan

ion... 6 Gambar 2.3 Mekanisme reaksi pada proses adsorpsi kompleks

pasangan ion [C16H33(CH3)3N +

Au(CN)2

-] ... 6 Gambar 2.4 Mekanisme desorpsi ion kompleks Au(CN)2... 8 Gambar 4.1 Hubungan antara volume eluen SCN- 1 M terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) pada pH adsorpsi 3 ... 14 Gambar 4.2 Hubungan antara volume eluen SCN- 1 M terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) pada pH adsorpsi 4 ... 15 Gambar 4.3 Hubungan antara volume eluen SCN- 1 M terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) pada pH adsorpsi 5 ... 16 Gambar 4.4 Hubungan antara volume eluen SCN- 1 M terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) pada pH adsorpsi 6 ... 17 Gambar 4.5 Hubungan antara volume eluen SCN- 1 M terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) pada pH adsorpsi 7 ... 17 Gambar 4.6 Data recovery Au(I), Ag(I) dan Cu(I) pada elusi

20 mL ... ... 18 Gambar D.1 Kurva hubungan konsentrasi emas(I) terhadap

serapan hasil pengukuran menggunakan SSA... 29 Gambar D.2 Kurva hubungan konsentrasi perak(I) terhadap

serapan hasil pengukuran menggunakan SSA... 30 Gambar D.3 Kurva hubungan konsentrasi tembaga(I) terhadap

(8)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 4.1. Data serapan dan massa sampel sebelum

adsorpsi... 13

Tabel 4.2 Jumlah Au(I), Ag(I) dan Cu(I) yang teradsorpsi pada berbagai pH yang dipelajari (%) ... 14

Tabel 4.3 Recovery rata-rata dalam 20 mL eluat desorpsi ... 19

Tabel A.1 Volume penambahan NaOH 1 M ke dalam 100 mL CH3COOH 0,5 M pada tiap pH... 23

Tabel D.1 Data perhitungan regresi dan koefisien korelasi untuk kurva baku emas(I)... 28

Tabel D.2 Data perhitungan regresi dan koefisien korelasi untuk kurva baku perak(I) ... 29

Tabel D.3 Data perhitungan regresi dan koefisien korelasi untuk kurva baku tembaga(I) ... 31

Tabel E.1.1 Data recovery pada pH 3 ... 33

Tabel E.2.1. Data serapan dan massa logam dalam sampel baru sebelum adsorpsi ... 34

Tabel E.2.2. Data recovery pada pH 3 ulangan pertama ... 34

(9)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran A Pembuatan larutan ... 23 Lampiran B Perhitungan pembuatan larutan ... 25 Lampiran C Diagram alir penelitian... 27 Lampiran D Perhitungan persamaan regresi linier dan

koefisien korelasi kurva baku emas, perak

dan tembaga ... 28 Lampiran E Data hasil penelitian ... 33 Lampiran F Contoh perhitungan recovery emas(I) ... 36

(10)

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Logam emas tersebar luas di alam, baik dalam keadaan bebas ataupun bersenyawa dengan unsur lain dalam bentuk caverit (AuTe2), sylvanite (AuAgTe2), atau petzite ((AuAg)2Te). Mineral

emas merupakan salah satu bahan galian dengan nilai ekonomi yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan galian lain seperti timah, aluminium, nikel, perak, mangan, besi dan tembaga. Mineral emas umumnya terdapat dalam jumlah sedikit. Pada kulit bumi kadar emas sekitar 0,004 ppm dan dalam bijih emas terkandung 1,2 ppm emas (Townshend, 1995). Produksi emas dunia dalam satu ton bijih emas hanya diperoleh emas sekitar 5 gram (Vaughan, 2004). Untuk memperoleh emas dari bijihnya, metode yang umum dilakukan adalah pelarutan (leaching) menggunakan sianida, sehingga akan dihasilkan ion kompleks [Au(CN)2]

-. Akan tetapi, perak dan tembaga yang terkandung di dalam bijih emas masing-masing dapat membentuk kompleks [Ag(CN)2]

-, [Ag(CN)3] 2-, [Ag(CN)4] 3-, [Cu(CN)2] -, [Cu(CN)3] 2-, dan [Cu(CN)4] 3-, sehingga untuk memperoleh emas dengan kadar lebih tinggi perlu dilakukan recovery (Ringbom, 1963).

Pemekatan emas dapat dilakukan melalui ekstraksi pelarut, dengan mempelajari distribusi emas(I) sianida, perak(I) sianida dan tembaga(I) sianida ke fasa organik menggunakan CTAB sebagai pereaksi pembentuk kompleks pasangan ion. Dengan metode ekstraksi pelarut, diperoleh kondisi optimum ekstraksi emas(I) pada pH 4, perak(I) pada pH 3 dan tembaga(I) pada pH 8 (Vinia, 2003; Gunawan, 2004; Sugiharti, 2003). Kemudian dalam penelitian Sriyani (2004), diketahui bahwa pada pH optimum emas, pemisahan emas(I) dari perak(I) dan tembaga(I) masih belum baik. Efisiensi ekstraksi emas(I) pada pH 4 sebesar 98%, sedangkan perak(I) dan tembaga(I) terekstraksi dengan efisiensi 60,99% dan 81,59%.

Untuk meningkatkan recovery Au(CN)2 -

dari campuran ion kompleks perak(I) sianida dan tembaga(I) sianida, maka pada penelitian ini digunakan karbon aktif sebagai adsorben yang diterapkan pada larutan sampel bijih emas. Proses recovery emas(I) dari campuran bijih emas dapat dilakukan secara kromatografi pasangan ion menggunakan karbon aktif sebagai fasa diam. Karbon aktif adalah adsorben yang bersifat nonpolar, sehingga kompleks ion

(11)

[Au(CN)2]

-, yang akan dipisahkan harus direaksikan dengan CTAB. Dengan penambahan kation setiltrimetilammonium (dengan penanda Y+) akan terbentuk senyawa kompleks pasangan ion [Y+.Au(CN)2

-]. Proses recovery dilakukan melalui penukaran [Au(CN)2]

oleh SCN-. Pada pH asam, Ag(I) dan Cu(I) akan lebih banyak sebagai ion kompleks sianida yang bermuatan lebih kecil dan sebaliknya pada pH basa. Hal tersebut dapat mempengaruhi kompleks pasangan ion yang terbentuk, sehingga akan berpengaruh terhadap jumlah logam yang diadsorpsi. Jumlah logam yang teradsorpsi akan berpengaruh terhadap jumlah logam yang didesorpsi (recovery). Oleh karena itu, pada penelitian ini dipelajari pengaruh pH adsorpsi terhadap recovery emas(I) dari larutan bijih emas.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka perumusan masalah dari penelitian ini adalah:

Bagaimana pengaruh pH adsorpsi terhadap recovery emas(I) dari larutan bijih emas menggunakan kromatografi pasangan ion.

1.3. Batasan Masalah

1. Sampel adalah larutan bijih emas.

2. Diameter kolom 2,5 cm dan tinggi kolom adalah 5 cm. 3. Karbon aktif yang digunakan berbentuk butiran.

4. Eluen yang digunakan adalah larutan SCN- dalam buffer posfat pH 6.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh pH adsorpsi terhadap recovery emas(I) dari larutan bijih emas secara kromatografi pasangan ion menggunakan karbon aktif sebagai fasa diam.

1.5. Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat diketahui kondisi pH adsorpsi optimum untuk recovery emas dari larutan bijih emas secara kromatografi pasangan ion menggunakan karbon aktif sebagai fasa diam.

(12)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kromatografi Pasangan Ion

Kromatografi adalah metode pemisahan yang didasarkan pada sifat fisiko-kimia dari suatu molekul sampel. Kromatografi adalah sistem pemisahan dinamis suatu campuran yang melibatkan dua komponen pendukung yaitu fasa diam dan fasa gerak (Weiss, 2004). Fasa gerak berupa fasa gas atau cairan yang membawa komponen-komponen sampel melalui suatu kolom kromatografi. Selama proses pemisahan dalam kolom, komponen sampel yang dibawa oleh fasa gerak berinteraksi dengan fasa diam. Interaksi diantara kedua fasa dengan komponen-komponen sampel tergantung pada sifat fisik (misalnya: muatan dan ukuran molekul) dan afinitas fasa diam. Perbedaan interaksi tersebut menyebabkan terjadi partisi masing-masing komponen yang terdistribusi diantara fasa diam dan fasa gerak. Berdasarkan mekanismenya, kromatografi semacam itu merupakan kromatografi kolom adsorpsi (Johnson dan Stevenson, 1991).

Salah satu bentuk kromatografi kolom adsorpsi yang telah dikenal adalah kromatografi pasangan ion. Kromatografi pasangan ion adalah salah satu jenis kromatografi cair-padat yang bekerja pada fasa terbalik. Kromatografi pasangan ion menggunakan fasa cair sebagai fasa gerak yang mengandung ion dengan muatan yang berlawanan dengan muatan sampel dalam larutan (Weiss, 2004). Pembentukan pasangan ion dapat dilakukan dengan menambah sejumlah asam, basa atau menggunakan ion dari suatu garam kuartener yang pembentukan pasangan ionnya lebih lemah (Knox, 1978).

Mekanisme pemisahan pada kromatografi pasangan ion sangat dipengaruhi oleh proses adsorpsi sampel pada fasa diam. Pada proses adsorpsi, harus diperhatikan sifat tiap senyawa dalam larutan yang akan menjadi adsorbat terhadap adsorben yang digunakan. Fasa diam adalah adsorben netral dengan polaritas rendah dan memiliki area permukaan spesifik yang luas. Pada proses pemisahan, pereaksi pembentuk pasangan ion yang ditambahkan pada eluen tergantung pada muatan yang dimiliki oleh sampel. Kromatografi pasangan ion sangat baik digunakan pada pemisahan anion dan kation, senyawaan sulfur, amina, dan kompleks logam transisi (Weiss, 2004).

(13)

Contoh mekanisme kromatografi pasangan ion dapat dilihat pada pemisahan heksan sulfonat (C6-SO3

-) melalui pembentukan kompleks pasangan ion [C6-SO3

-.Na+] yang terbentuk melalui reaksi dengan pereaksi yang mengandung Na+. Apabila senyawa tersebut dialirkan ke dalam kolom kromatografi yang berisi senyawa C8 atau

C18 yang terikat pada silika, maka kompleks pasangan ion akan

diadsorpsi oleh fasa diam tersebut. Molekul yang dapat terikat pada fasa diam adalah molekul senyawa kompleks yang memiliki muatan negatif (C6-SO3

-) karena gugus alkil C6-SO3 -

bersifat hidrofobik. Jika suatu larutan sampel yang mengandung ion BH+ (basa terprotonasi) dialirkan ke dalam kolom, maka ion tersebut akan ditukar dengan ion Na+ yang terikat pada molekul C6-SO3

-

karena muatan ion sampel sama dengan muatan ion yang akan ditukar (ion lawan). Mekanisme tersebut dapat diketahui dari gambar 2.1 (Snyder, dkk, 1997).

Gambar 2.1. Mekanisme retensi kromatografi pasangan ion Adsorben netral yang dapat digunakan pada kromatografi pasangan ion adalah karbon aktif yang mampu menyerap suatu komponen netral dalam fasa gas maupun cairan. Karbon aktif memiliki luas permukaan antara 350 sampai 2500 nm2/g. Untuk mengadsorpsi komponen dalam fasa cair, karbon aktif yang digunakan umumnya memiliki diameter pori 3 nm atau lebih. Sedangkan untuk mengadsorpsi fasa gas digunakan karbon aktif yang memiliki diameter lebih kecil dari 3 nm (Kirk dan Othmer, 1983).

Karbon aktif dapat mengadsorpsi molekul netral, asam atau basa organik dan tidak menyerap secara maksimum ion logam atau

Silika pendukung C8 atau C18

(14)

garam-garam yang terionisasi dengan kuat. Karbon aktif mampu mengadsorpsi adsorbat dengan maksimum karena memiliki porositas tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai adsorben, pengemban katalis reaksi atau katalis bahan elektroda, dan sebagainya. Karbon aktif adalah adsorben yang tidak reaktif, sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya reaksi samping antara adsorbat dan adsorben (Jankowska, dkk, 1991).

Pada kromatografi adsorpsi, proses pemisahan terjadi karena adanya perbedaan adsorpsi tiap komponen sampel ke dalam fasa diam. Senyawa yang teradsorpsi lebih kuat pada fasa diam akan lebih sukar untuk didesorpsi sehingga memiliki waktu retensi lebih lama (Johnson dan Stevenson, 1991). Data kualitatif berupa waktu retensi komponen sampel, menggambarkan mekanisme migrasi molekul senyawa melewati kolom. Berdasarkan data tersebut diperoleh gambaran tentang variabel apa saja yang dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi pemisahan dalam kolom. Sedangkan data kuantitatif kromatografi biasanya berupa luas puncak komponen sampel. Luas puncak berbanding lurus dengan jumlah senyawa yang ada, yang dalam hal ini lebih tepatnya adalah jumlah senyawa yang dapat diperoleh kembali (recovery) dari kolom (Weiss, 2004).

2.2. Mekanisme Recovery Emas(I) dari Campuran Perak(I) dan Tembaga(I) Secara Kromatografi Pasangan Ion

Ion logam emas(I) dapat disianidasi agar membentuk kompleks anion Au(CN)2-, kemudian dilakukan recovery melalui

reaksi pertukaran ion menggunakan resin penukar anion seperti Amberjet 4400, Amberlite IRA900RF dan Amberlite IRA96RF. Resin penukar anion mengandung gugus ammonium kuartener yang dapat mengadsorpsi kompleks anion Au(CN)2-. Pada

proses desorpsi Au(CN)2-, maka dilakukan proses penggantian oleh

anion yang lebih kuat teradsorpsi daripada kompleks Au(CN)2-.

Penggantian kompetitif secara khusus ini umumnya dilakukan oleh anion Zn(CN)4

2-

atau tiosianat (SCN-) (Anonymous, 2006). Dalam mekanisme kromatografi pasangan ion, gugus ammonium kuartener pada resin penukar anion dapat digantikan dengan suatu garam ammonium kuartener sebagai pereaksi pembentuk pasangan ion.

Reaksi yang terjadi pada proses adsorpsi dan desorpsi dapat dilihat pada gambar 2.2 (Anonymous, 2006).

(15)

D

K

Gambar 2.2. (a) reaksi pembentukan pasangan ion pada proses adsorpsi (b) reaksi penguraian pasangan ion oleh SCN- pada desorpsi

Untuk mengubah emas dari fasa padatnya menjadi suatu larutan emas, maka perlu direaksikan terlebih dahulu dengan sianida membentuk kompleks emas(I) sianida (Anonymous, 2004).

4Au + 8KCN + O2 + 2H2O 4KAu(CN)2 + 4KOH

[Au(CN)2] - aq1 + H2O HAu(CN)2aq1 + OH- C16H33(CH3)3N + Br C16H33(CH3)3N + + Br [Y]+ +[Au(CN)2] -aq [Y] + .[Au(CN)2] -q1

Adsorben (karbon aktif)

[Y]+.[Au(CN)2] -s atau,

C₁₆H₃₃(CH₃)₃N+

Au(CN)₂ -C₁₈ C₁₈ C₁₈ C₁₈ C₁₈ (CH₃)₃N+ Au(CN)₂ -C₁₆C18 C18 C18

+

Karbon Aktif

Gambar 2.3 Mekanisme reaksi pada proses adsorpsi kompleks pasangan ion [C16H33(CH3)3N

+

Au(CN)2

-]

Emas(I) yang terkandung dalam bijih emas perlu direaksikan terlebih dahulu dengan sianida karena jika berada di dalam larutan maka emas(I) yang terkandung pada bijih emas mudah bereaksi dengan atom lain (Lee, 1991). Selain ion kompleks Au(CN)2

-

(Kst = 1,99.1038) didalam proses pelarutan tersebut perak(I) dan tembaga(I) yang terkandung dalam bijih emas masing-masing membentuk Ag(CN)2 - (Kst=1,26.1021), [Ag(CN)3] 2- (Kst=6,3.1021), [Ag(CN)4] 3-

Kf

Ki

Kh (a) (b)

Ksth

(16)

(Kst=5.1020), Cu(CN)2 - (Kst=1024), [Cu(CN)3] 2- (Kst=1028), dan [Cu(CN)4] 3-

(Kst, 1,99.1030). Berdasarkan tetapan pembentukannya, maka yang paling banyak ada dalam larutan adalah [Ag(CN)3]

2-

dan [Cu(CN)4]

(Ringbom, 1963).

Keberadaan masing-masing ion kompleks dari berbagai jenis logam merupakan fungsi pH (Aprahamian dan Demopoulos, 1995). Hal ini sangat membantu dalam mengembangkan metode pemisahan. Dengan mengatur pH larutan, dapat dikondisikan bahwa ion logam tertentu berada dalam jumlah maksimal. Kondisi pH merupakan faktor yang penting karena akan menentukan konsentrasi bentuk ion terlarut (Johnson dan Stevenson, 1991).

Pembentukan kompleks pasangan ion dari ion kompleks emas(I) sianida, perak(I)sianida dan tembaga(I) sianida dapat terjadi dengan persamaan reaksi sebagai berikut :

[Y+] + [Au(CN)2 -] [Y+.Au(CN)2 -] (1) [Y+] + [Ag(CN)2 -] [(Y+).Ag(CN)2 -] (2) 2[Y+] + [Ag(CN)3 2-] [(Y+)2.Ag(CN)3 2-] (3) 3[Y+] + [Ag(CN)4 3-] [(Y+)3.Ag(CN)3 2-] (4) [Y+] + [Cu(CN)2 -] [(Y+).Cu(CN)4 3-] (5) 2[Y+] + [Cu(CN)3 2-] [(Y+)2.Cu(CN)4 3-] (6) 3[Y+] + [Cu(CN)4 3-] [(Y+)3.Cu(CN)4 3-] (7) Pada pH asam, Ag(I) dan Cu(I) lebih mungkin mengalami reaksi 2 dan 5. Sedangkan pada pH yang lebih tinggi, Ag(I) dan Cu(I) akan lebih mungkin mengalami reaksi 3, 4, 6 dan 7. Adanya pengaruh pH terhadap perbedaan jumlah dan muatan masing-masing ion kompleks sianida menyebabkan pH berpengaruh terhadap adsorpsi masing-masing logam. Perbedaan adsorpsi ion kompleks emas(I) sinida, perak(I) sianida dan tembaga(I) sianida akan mempengaruhi recovery emas(I) dari larutan bijih emas. Pada proses pemisahan diharapkan kondisi pH yang memberikan hasil adsorpsi tinggi bagi [Y+.Au(CN)2-] sehingga recovery emas(I) juga tinggi.

Pada proses desorpsi, larutan tiosianat (SCN-) dialirkan melalui karbon aktif yang telah mengemban kompleks pasangan ion [Y+.Au(CN)2 -], [Y+.Ag(CN)2 -], [(Y+)2.Ag(CN)3 2-], [(Y+)3.Ag(CN)4 3-], [Y+.Cu(CN)2 -], [(Y+)2.Cu(CN)3

2-], dan [(Y+)3.Cu(CN)4

3-]. Ion SCN- akan menggantikan ion Au(CN)2

-, Ag(CN)2 -, Ag(CN)3 2-, Ag(CN)4 3-, Cu(CN)2 -, Cu(CN)3 2-, dan Cu(CN)4 3-

dari kompleks pasangan ionnya dan membentuk kompleks pasangan ion [Y+.SCN-]. Reaksi yang terjadi pada proses desorpsi adalah sebagai berikut:

(17)

1 m D K 2 m D K [Y+.Au(CN)2 -] [Y+] + [Au(CN)2 -] [Y+.Ag(CN)2 -] [Y+] + [Au(CN)2 -] [(Y+)2.Ag(CN)3 2-] 2 [Y+]+[Ag(CN)3 2-] [(Y+)3.Cu(CN)4 3-] 3 [Y+]+[Cu(CN)4 3-] [Y+.Cu(CN)2 -] [Y+] + [Au(CN)2 -] [(Y+)2.Cu(CN)3 2-] 2 [Y+]+[Ag(CN)3 2-] [(Y+)3.Cu(CN)4 3-] 3 [Y+]+[Cu(CN)4 3-] [Y+] + SCN- [Y+.SCN-]

Adsorben (karbon aktif) [Y]+.[Au(CN)2] -s + (SCN -)s [Y] + .[SCN]-s + [Au(CN)2] -s

Fasa gerak (eluen)

SCN-aq2 [Au(CN)2] -m atau,

C16 (CH3)3N+ Au(CN)2 -SCN C18 C18 C18 C18 C18 (CH₃)₃N+ SCN -C₁₆C18 C18 C18

+

₊

[Au(CN)2] -Karbon aktif

Gambar 2.4 Mekanisme desorpsi ion kompleks [Au(CN)2] -

Prinsip mekanisme adsorpsi pada kromatografi pasangan ion serupa dengan mekanisme distribusi molekul netral dari fasa air ke fasa organik (fasa nonpolar) dalam metode ekstraksi. Menurut Sriyani (2004), efisiensi ekstraksi optimum kompleks pasangan ion [Y+.Au(CN)2

-] diperoleh pada pH 3 dan menurun akibat peningkatan pH.

2.4. Hipotesis

Berdasarkan tinjauan teoritis di atas, maka dapat diajukan hipotesis bahwa recovery emas(I) secara kromatografi pasangan ion dipengaruhi oleh pH adsorpsi.

Kf

(18)

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Jurusan Kimia Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Malang pada bulan Januari sampai dengan Februari 2007.

3.2. Bahan dan Alat Penelitian 3.2.1. Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu larutan sampel bijih emas, karbon aktif perdagangan (berbentuk butiran), kalium sianida (KCN), setiltrimetilammonium bromida (CTAB), kalium tiosianat (KSCN), asam asetat (CH3COOH) 100%

( = 1,05 kg/L), asam posfat (H3PO4) 85% ( = 1,71 kg/L), NaOH,

CuSO4.5H2O, AgNO3 dan akuades.

3.2.2. Alat Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi kolom gelas, peralatan gelas laboratorium, pompa vakum, neraca analitik Ohaus tipe AR2130, pH-meter Orion tipe 420A dan spektrofotometer serapan atom (SSA) Philips tipe PU9100X.

3.3. Tahapan Penelitian

Tahapan pada penelitian pemisahan emas sebagai kompleks [Au(CN)2]- dari kompleks [Ag(CN)2]- dan [Cu(CN)2]- menggunakan

karbon aktif sebagai fasa diam secara kromatografi kolom adalah: 1. Pembuatan larutan sampel bijih emas.

2. Pembuatan kurva baku emas(I), perak(I) dan tembaga(I). 3. Pengaruh pH adsorpsi terhadap recovery emas(I).

4. Penentuan recovery emas(I) pada sampel bijih emas lain pada pH optimum.

3.4. Cara Kerja Penelitian

3.4.1. Pembuatan Larutan Sampel Bijih Emas

Sampel bijih emas ditimbang sebanyak 20,000 gram dan ditambah dengan 250 mL KCN 0,1 M, kemudian diaduk dan diaerasi

(19)

selama lima hari. Larutan tersebut disaring dan filtrat diencerkan dengan akuades dalam labu takar 250 mL sampai tanda batas. Dengan demikian, diperoleh larutan sampel bijih emas.

3.4.2. Pembuatan Kurva Baku Emas, Perak dan Tembaga

Larutan baku emas 1000 ppm diencerkan menjadi 1; 5; 10; 15; 20 ppm. Sedangkan larutan baku Cu+ dan Ag+ dibuat dari CuSO4.5H2O dan AgNO3. Sebanyak 0,039 gram CuSO4.5H2O dan

0,016 gram AgNO3 dilarutkan dan diencerkan dalam labu takar 100

mL dan ditandabataskan. Dengan demikian, diperoleh larutan baku Cu+ dan Ag+ 100 ppm. Larutan diencerkan menjadi 1; 5; 7,5; 10; 15 ppm, kemudian diukur serapannya menggunakan SSA.

3.4.3. Pengaruh pH Adsorpsi terhadap Recovery Emas(I) dari Larutan Bijih Emas

Sebanyak 20,0 mL larutan sampel bijih emas diencerkan dengan akuades dalam labu takar 100 mL hingga tanda batas. Ion logam emas(I), perak(I) dan tembaga(I) dalam sampel diukur serapannya menggunakan alat SSA. Dengan demikian, konsentrasi emas(I), perak(I) dan tembaga(I) dalam larutan sampel bijih emas sebelum adsorpsi dapat ditentukan.

Sebanyak 20,0 mL larutan sampel bijih emas ditambah 20,0 mL CTAB 2,5 mM dalam pH yang sesuai dan diencerkan dengan buffer asetat pH 3, 4, 5, 6 dan 7 masing-masing dalam labu takar 100 mL hingga tanda batas. Masing-masing larutan sampel dialirkan ke dalam kolom adsorpsi. Eluat yang keluar dari kolom diukur dengan SSA. Setelah proses adsorpsi selesai, dilakukan elusi menggunakan larutan tiosianat 1 M sebanyak 50 mL. Pengukuran kadar Au(I), Ag(I) dan Cu(I) dilakukan pada setiap 10 mL eluat.

3.4.4. Pengujian Recovery Terhadap Bijih Emas yang Lain Larutan sampel bijih emas dalam CTAB 0,5 mM pada pH 3, dielusi ke dalam kolom adsorpsi. Larutan sampel dialirkan ke dalam kolom adsorpsi. Eluat yang keluar dari kolom diukur dengan SSA. Setelah proses adsorpsi selesai, dilakukan elusi menggunakan larutan tiosianat 1 M sebanyak 50 mL. Pengukuran kadar Au(I), Ag(I) dan Cu(I) dilakukan pada setiap 10 mL eluat sebanyak 3 fraksi.

(20)

3.5. Analisa Data

3.5.1. Perhitungan Persamaan Regresi Linier dan Koefisien Korelasi Untuk Kurva Baku Emas, Perak dan Tembaga

Kurva baku dinyatakan dalam persamaan regresi linier y = ax, di mana y adalah serapan emas dan x adalah konsentrasi emas yang terukur. Nilai koefisien a dihitung dengan persamaan:

₂

X XY a

Sedangkan koefisien korelasi yang menyatakan kelinieran kurva ditentukan dengan persamaan :

2 2 Y X XY r

3.5.2. Penentuan Recovery Emas(I), Perak(I) dan Tembaga(I) Penentuan recovery dapat dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:

a. Menentukan konsentrasi Au(I), Ag(I) dan Cu(I) berdasarkan kurva baku.

b. Menentukan massa Au(I), Ag(I) dan Cu(I) berdasarkan kurva baku.

Recovery emas(I) ditentukan berdasarkan persamaan:

%

100 )

(

)

(

cov

Re

%

awal

I

Au

massa

i

terdesorps

I

Au

massa

ery

(21)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kandungan emas(I), perak(I) dan tembaga(I) dalam larutan sampel bijih emas ditunjukkan pada tabel 4.1. Berdasarkan data tersebut diketahui bahwa dalam setiap gram bijih emas mengandung 0,08 mg emas(I), 1,21 mg perak(I) dan 0,15 mg tembaga(I). Sampel bijih emas tersebut mengandung emas(I) lebih sedikit daripada tembaga(I) dan perak(I) dengan perbandingan mol 1:6:28.

Tabel 4.1 Data serapan dan massa sampel sebelum adsorpsi Ion logam Serapan C (ppm) Massa (mg)

Au+ 0,008 1,19 0,12

Ag+ 0,245 19,29 1,93

Cu+ 0,032 2,37 0,24

Apabila di dalam larutan sampel bijih emas yang akan dialirkan ke dalam kolom adsorpsi tersebut Au(I), Ag(I) dan Cu(I) seluruhnya berada dalam bentuk ion kompleks Au(CN)2

-

(6,1x10-4 mmol), Ag(CN)3

2-

(1,8x10-2 mmol) dan Cu(CN)4 3-

(3,8x10-3 mmol) maka masing-masing membutuhkan CTAB sebanyak 6,1x10-4 mmol, 3,6x10-2 mmol dan 1,14x10-2 mmol untuk membentuk kompleks pasangan ion. Oleh sebab itu, dibutuhkan 0,05 mmol CTAB agar seluruh ion kompleks sianida dapat membentuk kompleks pasangan ionnya. Sedangkan untuk menghindari pambentukan misel, maka kelarutan CTAB harus berada di bawah konsentrasi kritis misel CTAB (0,83 mM-11%b/b) (Zhao, dkk, 1996).

4.1. Pengaruh pH Adsorpsi

Pengaruh pH adsorpsi terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) dapat ditentukan berdasarkan serapan emas(I), perak(I) dan tembaga(I) setelah adsorpsi yang dibandingkan dengan serapan sebelum adsorpsi. Dengan demikian, jumlah masing-masing ion logam yang diadsorpsi dapat dihitung. Hasil penelitian dapat dilihat pada tabel 4.2.

(22)

Tabel 4.2 Jumlah Au(I), Ag(I) dan Cu(I) yang teradsorpsi pada berbagai pH yang diperlajari (%)

Jumlah yang teradsorpsi (%) pH Au+ Ag+ Cu+ 3 100,00 95,58 100,00 4 80,03 95,50 87,10 5 87,02 87,19 88,26 6 92,53 86,00 98,75 7 82,31 90,02 100,00

Pada tabel 4.2 dapat dilihat bahwa emas(I) paling banyak teradsorpsi pada pH 3. Begitu halnya dengan perak(I) dan tembaga(I). Jumlah mol Ag(I) jauh lebih banyak dibandingkan dengan Cu(I) dan Au(I) sehingga Ag(I) teradsorpsi dalam jumlah mol yang banyak. Pada pH asam Ag(CN)3

2-

dapat mengurai lebih banyak dan membentuk Ag(CN)2

-. Begitu halnya dengan Cu(I) dapat membentuk ion kompleks dengan muatan lebih kecil yakni Cu(CN)3

2-

dan Cu(CN)2

-. Pada ukuran dan muatan yang lebih kecil, ion kompleks perak(I) sianida dan tembaga(I) sianida lebih mudah diadsorpsi. Pada pH asam, ion kompleks emas(I) sianida, dapat membentuk HAu(CN)2, sehingga pada pH 3, Au(I) yang teradsorpsi

paling banyak. 0 5 10 15 20 25 30 0 10 20 30 40 50 60 Volume SCN- (mL) R ec o ve ry (% ) Au(I) Ag(I) Cu(I)

Gambar 4.1 Hubungan antara volume eluen SCN- 1 M terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) pada pH adsorpsi 3

Pada pH 3, Au(CN)2 -

banyak didesorpsi karena pada kondisi pH ini ion kompleks emas(I) sianida teradsorpsi dengan baik. Saat

(23)

desorpsi hanya dibutuhkan satu mol ion SCN- untuk menggantikan satu mol ion kompleks emas(I) sianida yang teradsorpsi. Adsorpsi dan recovery Au(I) lebih besar daripada Cu(I) dan Ag(I). Akan tetapi, jumlah mol Ag(I) yang terdesorpsi tetap banyak, karena pada larutan sampel bijih emas, Ag(I) ada dalam jumlah mol yang jauh lebih banyak daripada Au(I) dan Cu(I).

0 5 10 15 20 25 30 0 10 20 30 40 50 60 Volume SCN- (mL) R ec o ve ry (% ) Au(I) Ag(I) Cu(I)

Pada pH 4, Au(I) tidak teradsorpsi dengan baik. Hal ini dapat disebabkan oleh jumlah HAu(CN)2

-

yang mulai menurun. Sedangkan dalam proses adsorpsi, ion kompleks emas(I) sianida terhalangi oleh tembaga(I) sianida dan perak(I) sianida yang berjumlah lebih banyak sehingga sebagian emas(I) tidak teradsorpsi. Pada kondisi ini diperkirakan bahwa perak(I) dan tembaga(I) yang masing-masing ada dalam bentuk Ag(CN)4

3-

dan Cu(CN)4 3-

sulit diadsorpsi karena ukuran dan muatan ionnya yang cukup besar. Ion kompleks perak(I) sianida dan tembaga(I) sianida terdesorpsi lebih sulit karena untuk menggantikan setiap mol ion kompleks tersebut dibutuhkan ion SCN- yang lebih banyak bila dibandingkan dengan kebutuhan tiap mol ion Au(CN)2

(24)

0 2 4 6 8 10 12 14 0 10 20 30 40 50 60 Volume SCN- (mL) R ec o ve ry ( % ) Au(I) Ag(I) Cu(I)

Pada pH 5, jumlah emas(I), perak(I) dan tembaga(I) yang teradsorpsi hampir sama. Ion kompleks perak(I) sianida diperkirakan lebih banyak sebagai Ag(CN)3

2-

atau Ag(CN)4

3-. Oleh karena itu jumlah Ag(I) yang teradsorpsi menjadi lebih rendah. Akan tetapi, karena massa Ag(I) dalam sampel larutan bijih emas cukup besar, menyebabkan mol ion kompleks perak(I) sianida yang teradsorpsi tetap lebih banyak daripada Au(I) dan Cu(I). Sementara recovery Au(I) lebih sedikit daripada Cu(I). Hal ini dapat disebabkan oleh Ag(I) dan Cu(I) teradsorpsi dalam mol yang jauh lebih banyak dan dengan ukuran molekul kompleks pasangan ion yang lebih besar, kondisi ini mempersulit desorpsi Au(CN)2

oleh ion SCN-.

Pada pH 6, adsorpsi paling tinggi terjadi pada tembaga(I) sehingga pada elusi 10 mL, recovery tembaga(I) adalah paling tinggi. Tetapi recovery yang dicapai Cu(I) hanya 10 %. Pada pH yang lebih tinggi, kompetisi ion kompleks tembaga(I) sianida pada proses adsorpsi meningkat, sehingga adsorpsi tembaga(I) lebih besar daripada emas(I) dan perak(I). Akan tetapi, ion kompleks tembaga(I) sianida lebih banyak dalam bentuk Cu(CN)4

3-

sehingga lebih banyak teradsorpsi sebagai kompleks pasangan ion [Y+.Cu(CN)4

3-]. Muatan ion kompleks tembaga(I) sianida yang cukup besar menyebabkan recovery tembaga(I) tetap rendah.

(25)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 10 20 30 40 50 60 Volume SCN- (mL) R ec o ve ry ( % ) Au(I) Ag(I) Cu(I)

Gambar 4.4 Hubungan antara volume eluen SCN- 1 M terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) pada pH adsorpsi 6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 10 20 30 40 50 60 Volume SCN- (mL) R ec o ve ry ( % ) Au(I) Ag(I) Cu(I)

Walaupun adsorpsi Cu(I) dan Ag(I) tinggi, akan tetapi recovery kedua ion logam rendah karena pada pH 7 atau lebih tinggi, Cu(I) dan Ag(I) lebih banyak sebagai ion kompleks sianida yang memiliki muatan lebih besar. Hal ini menyebabkan ion kompleks perak(I) sianida dan tembaga(I) sianida lebih sulit digantikan oleh ion SCN-.

Berdasarkan data pengaruh pH terhadap recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I), maka dapat disimpulkan bahwa pH

(26)

optimum recovery emas(I) diperoleh pada pH 3 4. Pada kedua pH tersebut, total recovery Au(I) dari Ag(I) dan Cu(I) paling baik diperoleh pada volume SCN- 1 M 20 mL. Dengan demikian, selanjutnya dapat dibuat kurva recovery Au(I) dari Ag(I) dan Cu(I) pada berbagai pH dengan menggunakan SCN- sebanyak 20 mL, sebagaimana pada gambar 4.6.

43,96 41,95 9,75 13,53 10,7 4,08 4,25 7,82 9,89 11,57 7,61 9,56 16,67 12,89 11,29 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 3 4 5 6 7 8 pH R e c o v e ry ( % ) Au(I) Ag(I) Cu(I)

Gambar 4.6 Data recovery Au(I), Ag(I) dan Cu(I) pada elusi 20 mL Berdasarkan gambar 4.6, dapat disimpulkan bahwa recovery emas(I) mencapai 40 %, sedangkan perak(I) dan tembaga(I) di bawah 10 %. Akan tetapi, jika ditinjau dari mol tiap logam, maka hasil recovery emas(I) dari sampel bijih emas masih banyak mengandung Ag(I).

4.2. Recovery Emas(I) Pada Larutan Sampel Bijih Emas yang Lain

Setelah diketahui pH optimum, dilakukan pengujian terhadap larutan sampel bijih emas yang lain sebagai pembanding. Pengujian dilakukan dalam dua ulangan. Massa dan recovery emas(I), perak(I) dan tembaga(I) dari sampel bijih emas yang kedua ditunjukkan pada tabel 4.3.

(27)

Tabel 4.3 Recovery rata-rata dalam 20 mL eluat desorpsi Ion logam Massa dalam sampel (mg) Massa setelah desorpsi (mg) Recovery (%) Au+ 0,09 0,03 33,33 Ag+ 2,12 0,04 1,89 Cu+ 0,16 0,01 6,25

Sampel bijih emas ini mengandung Au(I) lebih sedikit daripada Cu(I) dan Ag(I) dengan perbandingan mol 1:5:43. Recovery emas(I) yang diperoleh lebih rendah dibandingkan yang diperoleh pada sampel bijih emas sebelumnya. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi ion logam ikutan dalam larutan sampel bijih emas dapat menurunkan recovery emas(I).

(28)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa recovery emas(I) sianida secara kromatografi pasangan ion dari larutan sampel bijih emas yang mengandung perak(I) sianida dan tembaga(I) sianida, dipengaruhi oleh pH adsorpsi. Peningkatan pH menyebabkan terjadinya penurunan recovery emas(I). Kondisi optimum recovery diperoleh pada pH 3 dengan adsorpsi emas(I) sebesar 100 %, recovery 43,96% dan pemekatan 2,2 kali pada volume elusi 20 mL. Sedangkan perak(I) dan tembaga(I) masing-masing teradsorpsi 95,58% dan 100% dengan recovery 4,08% dan 7,61%.

5.2. Saran

Untuk meningkatkan recovery emas(I) dengan metode kromatografi pasangan ion menggunakan karbon aktif sebagai fasa diam, maka perlu penelitian mengenai optimasi pH desorpsi.

(29)

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous, 2006, Gold Recovery from Cyanide Liquors, http://www.rohmhaas.com/ionexchange/IP/gold_recovery.ht m, diakses 29 April 2007

__________, 2004, Determination of Metal Cyanide Complexes by Ion Chromatography with On-Line Sample Preconcentration and UV Absorbance Detection, on: Application Note 161, Dionex Corp., Australia

Aprahamian, V.H., dan Demopoulos, G.P., 1995, The Solution Chemistry and Solvent Extraction Behavior of Cu, Fe, Ni, Zn, Pb, Sn, Ag, As, Sb, Bi, Se and Te in Acid Chloride Solution Reviewed from The Standpoint of PGM Refining, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, No. 14, p. 143 167

Gunawan, Y., 2004, Ekstraksi Perak(I) Sianida Menggunakan Pereaksi CTAB, Skripsi Sarjana, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang

Jankowska, H., Swiatkowski, A., and Choma, J., 1991, Active Carbon, Ellis Horwood Limited, New York, p. 56-84 Johnson, E. L., dan Stevenson, R., 1991, Dasar Kromatografi Cair,

Alih bahasa: Kosasih Padmawinata, Penerbit ITB, Bandung, 7: 22-24: 39: 90-91: 120-121: 147-149

Kirk, R.E., dan Othmer, D.F., 1983, Encyclopedia of Chemical Technology, 3th ed., Vol. 4, Jonn Willey and Sons, New York, 556-557

Knox, J. H., 1978, High Performance Liquid Chromatography, Edinburg University Press, Edinburg.

Lee, J. D., 1991, Concise Inorganic Chemistry, 4th ed, Chapman and Hall, London, p.454

Ringbom, A., 1963, Complexation in Analytical Chemistry, Interscience Publishers, a division of John Wiley and Sons, New York, 310

(30)

Snyder, L.R., Kirkland, J.J. and Glajch, J.L., 1997, Practical High Performance Liquid Chromatography Method Development, 2nd ed., John Wiley and Sons, Inc., New York, 318-320

Sriyani, 2004, Studi Pengaruh pH pada Selektivitas Pemisahan Emas(I) Sianida terhadap Perak(I) Sianida dan Tembaga(I) Sianida secara Ekstraksi Menggunakan CTAB sebagai Pereaksi, Skripsi Sarjana, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang

Sugiharti, I. W., 2003, Ekstraksi Tembaga(I) Sianida Menggunakan Peraksi CTAB, Skripsi Sarjana, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang

Vaughan, J.P., 2004, The Process Mineralogy of Gold : The Classification of Ore types, JOM, Vol 3

Vinia, R. A., 2003, Ekstraksi Emas(I) Sianida Menggunakan Pereaksi CTAB (Cetyltrimethylammoniumbromide), Skripsi Sarjana, Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Brawijaya, Malang

Weiss, Joachim, 2004, Handbook of Ion Chromatography, Third, Completely Revised and Enlarged Edition, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, hal. 1-12

Zhao, X. S., Lu., G. Q., and Millar, G. J., 1996, Advances in Mesoporous Molecular Sieve MCM-41, Ind. Eng. Chem. Res.,35,2075-2090

(31)

LAMPIRAN A. Pembuatan Larutan A.1. Larutan KCN 0,1 M

Ditimbang 1,678 gram padatan KCN dan dilarutkan dengan aquades hingga volume 250 mL.

A.2. Larutan NaOH 1 M

Sebanyak 4 gram NaOH dilarutkan dengan aquades hingga 100 mL dalam gelas kimia 250 mL.

A.3. Larutan Buffer Asetat pH 3, 4, 5, 6 dan 7

Sebanyak 29 mL larutan CH3COOH pekat (100%, = 1,05

g/mL) dan ditambah aquades sampai volume larutan menjadi 1000 mL, sehingga diperoleh larutan CH3COOH 0,5 M. 100 mL larutan

asam asetat tersebut ditambah larutan NaOH 1 M sedikit demi sedikit sambil diaduk hingga pH meter menunjukkan nilai pH yang diinginkan.

Tabel A.1 volume penambahan NaOH 1 M ke dalam 100 mL CH3COOH 0,5 M pada tiap pH

pH VNaOH (mL) 3 0,88 4 7,63 5 32,14 6 47,37 7 49,72

A.4. Larutan Buffer Fosfat pH 6

Sebanyak 3,4 mL larutan H3PO4 pekat (85%, = 1,71

g/mL) ditambah aquades sampai volume larutan menjadi 100 mL dalam gelas kimia 100 mL, sehingga diperoleh larutan H3PO4 0,5 M.

Larutan asam fosfat tersebut ditambah larutan NaOH 1 M sambil diaduk hingga pH meter menunjukkan nilai pH 6.

A.5. Larutan KSCN 1 M dalam Buffer Fosfat pH 6

Ditimbang 9,718 gram KSCN dan dilarutkan dalam buffer posfat pH 6 hingga volume 50 mL dalam gelas kimia 100 mL. Larutan tersebut dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL dan ditambah larutan buffer fosfat pH 6 hingga tanda batas.

(32)

A.6. Larutan CTAB 2,5mM dalam buffer asetat pH 3, 4, 5, 6, 7 Dilarutkan 0,091 gram CTAB dengan larutan buffer asetat pH sesuai hingga volume 25 mL dalam gelas kimia 50 mL. Larutan CTAB tersebut dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL dan ditambah larutan buffer asetat pH yang sesuai hingga tanda batas. A.7 Larutan Cu+ dan Ag+ 100 ppm

Dilarutkan CuSO4.5H2O dan AgNO3 masing-masing 0,039 gram dan 0,016 gram dan diencerkan dalam labu takar 100 mL, kemudian ditandabataskan.

(33)

LAMPIRAN B. Perhitungan Pembuatan Larutan B.1. Larutan KCN 0,1 M

Untuk membuat larutan KCN 0,1 M sebanyak 250 mL, maka:

mol KCN = 0,1 mol/L x 0,25 L = 0,025 mol

massa KCN = 0,025 mol x 65,12 g/mol : 97% = 1,67835 gram

Jadi, banyaknya KCN yang ditimbang adalah 1,678 gram. B.2. Larutan CTAB 2,5 mM

Untuk membuat larutan CTAB 2,5 mM sebanyak 100 mL, maka:

massa CTAB = 2,5 mmol/L x 0,1 L x 364,46 mg/mmol = 0,25 mmol

= 91,115 mg = 0,0911 gram

Jadi, banyaknya CTAB yang ditimbang adalah 0,091 gram. B.3. Larutan KSCN 1 M

Untuk membuat larutan KSCN 1 M sebanyak 100 mL, maka:

massa KSCN = 1 mol/L x 0,1 L x 97,18 g/mol = 9,718 gram

Jadi, banyaknya KSCN yang ditimbang adalah 9,718 gram. B.4. Larutan Buffer Asetat 0,5 M

Untuk membuat 1000 mL larutan CH3COOH 0,5 M dari

larutan CH3COOH pekat (100%; = 1,05 kg/L), maka:

mol CH3COOH = 0,5 mol/L x 1 L

= 0,5 mol

massa CH3COOH = 0,5 mol x 60,05 g/mol

= 30,025 gram volume =

mL

g

/

05 ,

1

025 ,

30

= 28,595 mL

(34)

B.5. Larutan Buffer Fosfat 0,5 M

Untuk membuat 100 mL larutan H3PO4 0,5 M dari larutan

H3PO4 pekat (85%; = 1,71 kg/L), maka:

mol H3PO4 = 0,5 mol/L x 0,1 L

= 0,05 mol

massa H3PO4 = 0,05 mol x 98 g/mol

= 4,9 gram

Banyaknya H3PO4 pekat yang diambil untuk membuat 100 mL

larutan H3PO4 0,1 M adalah: volume =

mL

g

/

71 ,

1

85 ,

0

9 ,

4

= 3,37 mL

Jadi, larutan H3PO4 pekat yang dipipet sebanyak 3,4 mL.

B.6. Larutan NaOH 1 M

Untuk membuat larutan NaOH 1 M sebanyak 100 mL, maka: mol NaOH = 1 mol/L x 0,1 L

= 0,1 mol

massa NaOH = 0,1 mol x 40 g/mol = 4 gram

Jadi, banyaknya NaOH yang ditimbang adalah 4 gram. B.7 Larutan Cu+ 100 ppm

Untuk membuat 100 mL larutan Cu2+ 100 ppm, maka: massa CuSO4.5H2O = mol g mol g L L mg / 546 , 63 / 68 , 249 1 , 0 / 100

= 39,29 mg

Jadi, CuSO4.%H2O yang ditimbang adalah 0,039 gram.

B.8 Larutan Ag+ 100 ppm

Untuk membuat 100 mL larutan Ag+ 100 ppm, maka: massa AgNO3 = mol g mol g L L mg / 87 , 107 / 874 , 169 1 , 0 / 100 = 15,748 mg

(35)

LAMPIRAN C. Diagram Alir Penelitian Pengaruh pH Adsorpsi terhadap Recovery Emas(I) dari Larutan Bijih Emas secara Kromatografi Pasangan Ion

Menggunakan Karbon Aktif sebagai Fasa Diam

Persiapan Bahan

Proses adsorpsi dan desorpsi emas(I) sianida dari larutan bijihnya sebagai kompleks pasangan ion

[C16H33(CH3)3N+.Au(CN)2-] pada kolom kromatografi

menggunakan karbon aktif sebagai fasa diam

Memepelajari pengaruh pH adsorpsi terhadap recovery emas(I)

Penentuan recovery pada bijih emas yang lain pada pH optimum

(36)

LAMPIRAN D. Perhitungan Persamaan Regresi Linier dan Koefisien Korelasi Kurva Baku Emas,

Perak dan Tembaga

D.1. Perhitungan Persamaan Regresi Linier dan Koefisien Korelasi Kurva Baku Emas(I)

Tabel D.1 Data perhitungan Regresi dan koefisien korelasi untuk kurva baku emas(I)

No. Konsentrasi Au+ (ppm) Serapan x2 y2 xy 1 0 0,000 0 0,000000 0,000 2 1 0,007 1 0,000049 0,007 3 5 0,046 25 0,002120 0,230 4 10 0,066 100 0,004360 0,660 5 15 0,108 225 0,011660 1,620 6 20 0,125 400 0,015630 2,500 51 0,352 751 0,033819 5,017

Berdasarkan data dalam tabel di atas diperoleh persamaan regresi (y= x) dengan perhitungan sebagai berikut :

9776

,

0 0067

,

0

2 2 2

y

x

xy

r

x

xy

a

Persaman Regresi linier : y = 0,0067x

Hubungan konsentrasi dan serapan menurut Lambert-Beer adalah

x

y

abc

A

0067

,

0

dimana a adalah serapan spesifik dan b adalah tebal medium yang nilainya konstan

Dari perhitungan regresi linier yang diperoleh dapat dibuat kurva baku emas(I) dengan memenuhi persamaan hubungan konsentrasi dan serapan ditunjukkan pada gambar D.1.

(37)

y = 0,0067x R2 = 0,9776 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0 5 10 15 20 25 konsentrasi Au+ (ppm) S e ra p a n

Gambar D.1 Kurva hubungan konsentrasi emas(I) terhadap serapan hasil pengukuran menggunakan SSA

D.2. Perhitungan Persamaan Regresi Linier dan Koefisien Korelasi Kurva Baku Perak

Tabel D.2 Data perhitungan Regresi dan koefisien korelasi untuk kurva baku perak(I)

No. Konsentrasi Ag+ (ppm) Serapan x2 y2 xy 1 0 0,000 0 0,000000 0,000 2 1 0,009 1 0,000081 0,009 3 5 0,065 25 0,004230 0,325 4 8 0,102 64 0,010400 0,816 5 10 0,127 100 0,016130 1,270 6 15 0,189 225 0,035720 2,835 39 0,492 415 0,066561 5,255

Berdasarkan data dalam tabel di atas diperoleh persamaan regresi (y = x) dengan perhitungan sebagai berikut :

(38)

9993

,

0 0127

,

0

2 2 2

y

x

xy

r

x

xy

a

x

y

abc

A

0127

,

0

Dari perhitungan regresi linier yang diperoleh dapat dibuat kurva baku perak(I) dengan memenuhi persamaan hubungan konsentrasi dan serapan ditunjukkan pada gambar D.2.

y = 0,0127x R2 = 0,9993 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 konsentrasi Ag+ (ppm) S e ra p a n

Gambar D.2 Kurva hubungan konsentrasi perak(I) terhadap serapan hasil pengukuran menggunakan SSA

(39)

D.3. Perhitungan Persamaan Regresi Linier dan Koefisien Korelasi Kurva Baku Tembaga

Tabel D.3 Data perhitungan Regresi dan koefisien korelasi untuk kurva baku tembaga(II)

No. Konsentrasi Cu+ (ppm) Serapan x2 y2 xy 1 0,0 0,000 0,00 0,00000 0,000 2 1,0 0,016 1,00 0,00026 0,016 3 5,0 0,069 25,00 0,00476 0,345 4 7,5 0,103 56,25 0,01060 0,773 5 10,0 0,138 100,00 0,01904 1,380 6 15,0 0,199 225,00 0,03960 2,985 38,5 0,525 407,25 0,07426 5,499 Berdasarkan data dalam tabel di atas diperoleh persamaan regresi (y = x) dengan perhitungan sebagai berikut :

9988

,

0 0135

,

0

2 2 2

y

x

xy

r

x

xy

a

x

y

abc

A

0135

,

0

Dari perhitungan regresi linier yang diperoleh dapat dibuat kurva baku tembaga(II) dengan memenuhi persamaan hubungan konsentrasi dan serapan ditunjukkan pada gambar.

(40)

y = 0,0135x R2 = 0,9988 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0 2 4 6 8 10 12 14 16 konsentrasi Cu+ (ppm) S er ap an

Gambar D.3 Kurva hubungan konsentrasi tembaga(I) terhadap serapan hasil pengukuran menggunakan SSA

(41)

LAMPIRAN E. Data Hasil Penelitian E.1. Data pengujian Pengaruh pH adsorpsi Tabel E.1.1. Data Recovery pada pH 3*

Serapan Volume SCN- (mL) Au+ Ag+ Cu+ Sampel 0,005 0,226 0,025 0 0,000 0,010 0,000 10 0,012 0,057 0,010 20 0,010 0,035 0,009 30 0,010 0,027 0,008 40 0,009 0,025 0,006 50 0,008 0,015 0,009 Tabel E.1.2. Data Recovery pada pH 4*

Serapan Volume SCN- (mL) Au+ Ag+ Cu+ Sampel 0,005 0,200 0,023 0 0,001 0,009 0,003 10 0,012 0,058 0,016 20 0,009 0,027 0,006 30 0,009 0,019 0,005 40 0,009 0,020 0,006 50 0,008 0,015 0,005

Tabel E.1.3. Data Recovery pada pH 5** Serapan Volume SCN- (mL) Au+ Ag+ Cu+ 0 0,0033 0,1438 0,0226 10 0,0152 0,6036 0,2522 20 0,0096 0,2744 0,0686 30 0,0081 0,1853 0,0371 40 0,0065 0,1548 0,0328 50 0,0090 0,1874 0,0381

(42)

Tabel E.1.4. Data Recovery pada pH 6** Serapan Volume SCN- (mL) Au+ Ag+ Cu+ 0 0,0019 0,1572 0,0024 10 0,0225 0,7638 0,1812 20 0,0119 0,3473 0,0668 30 0,0075 0,1456 0,0333 40 0,0075 0,1334 0,0188 50 0,0080 0,2756 0,0132 Tabel E.1.5. Data Recovery pada pH 7**

Serapan Volume SCN- (mL) Au+ Ag+ Cu+ 0 0,0045 0,1121 -0,0022 10 0,0120 0,8617 0,1061 20 0,0152 0,4379 0,1112 30 0,0137 0,3234 0,1095 40 0,0088 0,1150 0,0367 50 0,0940 0,0811 0,0349 E.2. Data Pengujian pada Sampel yang Lain

Tabel E.2.1. Data Serapan dan Massa logam dalam Sampel Baru Sebelum Adsorpsi*

Serapan Massa (mg)

Au+ Ag+ Cu+ Au+ Ag+ Cu+

0,006 0,269 0,021 0,09 2,12 0,16 Tabel E.2.2. Data Recovery Pada pH 3 Ulangan Pertama*

Serapan Volume SCN- (mL) Au+ Ag+ Cu+ 0 0,000 0,004 0,000 10 0,010 0,052 0,004 20 0,007 0,026 0,006 30 0,007 0,018 0,006

(43)

Tabel E.2.3. Data Recovery Pada pH 3 Ulangan Kedua* Serapan Volume SCN- (mL) Au+ Ag+ Cu+ 0 0,000 0,004 0,000 10 0,010 0,075 0,006 20 0,008 0,029 0,005 30 0,007 0,016 0,005

Keterangan * pengukuran menggunakan SSA Philips PU9100X dan dianalisis berdasarkan persamaan kurva baku Au+ y=0,0067x, Ag+ y=0,0127x dan Cu2+ y=0,0135x ** pengukuran menggunakan SSA Shimadzu AA-

6200 dan dianalisis berdasarkan persamaan kurva baku Au+ y=0,0213x, Ag+ y=0,0582x dan Cu+ y=0,0812x dan data larutan sampel bijih emas pada Tabel 4.1

(44)

LAMPIRAN F. Contoh Perhitungan Recovery Emas(I) Persamaan linier kurva baku emas(I) : y = 0,0067x

Serapan emas sebelum adsorpsi adalah 0,006 Sehingga konsentrasi Au adalah

] [ Au a absorbansi ax y Au awal 0,89ppm 0067 , 0 0060 , 0

dan dalam 100 mL larutan sampel terdapat emas sebanyak