JURNAL ZEOLIT INDONESIA Journal of Indonesian Zeolites

(1)

JURNAL ZEOLIT INDONESIA

Journal of Indonesian Zeolites

Vol. 2 No.1, November, Tahun 2003

ISSN 1411-6723

IKATAN ZEOLIT INDONESIA (IZI)

(2)

Pengantar Redaksi

IZI merupakan wadah kesatuan dan persatuan para ilmuwan dari berbagai lembaga/institusi litbang termasuk perguruan tinggi pemerintah maupun non-pemerintah, pengusaha serta industriawan yang menekuni bidang zeolit. Selanjutnya kami berharap melalui jurnal ini IZI dapat mewujudkan tujuannya, yaitu menjadikan JZI sebagai wadah komunikasi ilmiah tentang zeolit dan bahan sejenisnya serta teknologi pengembangannya agar dapat dioptimalkan pendayagunaannya untuk kesejahteraan masyarakat luas di Indonesia.

Artikel yang dimuat dalam volume ini telah dipresentasikan pada Seminar Nasional Zeolit III di Bogor bulan Juli 2003.

Salam, Redaksi

Editorial

IZI is a forum for the scientists and technologists in research and development centres from governmental and non-governmental institutes including the universities as well as the professional industries, producers and individual persons who have interests in zeolites. We hope IZI will develop its capability through the JZI, in the future to reach the goal for the developments of zeolites and other typical materials applications and lead to its optimized development for the people welfare in Indonesia.

The articles in this volume have been presented in the Third National Zeolite Seminar in July 2003 at Bogor.

Best regards,

Editors

JURNAL ZEOLIT INDONESIA

Journal of Indonesian Zeolites

EDITOR INTERNASIONAL :

Prof. Dr. Alan Dyer DSc. FRCC. (University of Salford, UK)

Prof. Dr. G.Q. Max Lu (University of Queensland, Australia)

Prof. Dr. Yoshiaki Goto (University of Ryukoku, Japan)

DEWAN EDITOR : Dr. Yateman Arryanto Dr. Siti Amini Dr. Suwardi PELAKSANA EDITOR: Drs. Supandi MSc Ir. Dian Anggraini Pimpinan Redaksi/Chief Editor: Siti Amini Alamat redaksi/Address : Siti Amini Kawasan PUSPIPTEK BATAN Gd. 20, Serpong 15314 Indonesia Telpon. (021) 7560915-hunting, 7560562 pes.2023 Faksimili: (021) 7560909, emails: samini@rocketmail.com, nslbatan@centrin.net.id, soilipb@indo.net.id

J. Zeolit Indonesia diterbitkan oleh IZI (Ikatan Zeolit Indonesia) setahun duakali pada bulan Maret dan November, dalam versi bahasa Indonesia yang dilengkapi dengan abstrak berbahasa Indonesia dan Inggris (abstract) atau semua ditulis dalam versi English.

Naskah yang diterbitkan dalam Jurnal Zeolit Indonesia (JZI) ini mengandung tulisan ilmiah baik berupa tinjauan, gagasan, analisis, ilmu terapan, teknologi proses dan produksi zeolit, zeotipe atau bahan lain yang terkait dengan nanopori material Jurnal Zeolit Indonesia dapat diperoleh di sekretariat IZI Pusat maupun Cabang diantaranya di Bandung, Jabotabek, Yogya karta, Surabaya, dan Lampung,

Catatan Untuk Penulis:

Kontribusi naskah dapat disampaikan kepada Pimpinan Redaksi JZI, disertai lampiran surat pernyataan penulis dan pembantu penulis (jika ada) tentang keabsahan dan persetujuan bahwa isi tulisan tersebut benar-benar merupakan hasil temuan sendiri dan belum pernah dipublikasikan. Naskah yang tidak memenuhi persyaratan yang telah ditentukan Staf Editor, tidak akan dikembalikan. Komunikasi antar Penulis dengan Editor dapat diadakan secara langsung demikian pula komunikasi antara

(3)

JURNAL ZEOLIT INDONESIA

Journal of Indonesian Zeoliteis

DAFTAR ISI

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7. Pengaruh Zeolit dan Tepung Darah sebagai Sumber Protein dalam

Ransum terhadap Kualitas Karkas Babi (Polung H. Siagian,

Muladno, dan Alfonsus Agun Gumilang)

Keselektifan Zeolit Lampung terhadap Kation-kation Matrik Hasil Fisi

Uranium (Siti Amini, Dian Anggraini, Yusuf Nampira, Rosika

Noviarti, dan Arif Nugroho)

Modifikasi Zeolit Alam Asal Cikalong Jawa Barat dengan Hexadecil

Trimetil Ammonia dan Uji Daya Serapnya Terhadap Ion Sulfat dan

Kromat (Husaini dan Trisna Sunara)

Preservasi Kesegaran Cabai Merah (Hot Beauty & Keriting) dengan

Zeolit Alam Teraktivasi (Dewi Fatimah dan Lenny M. Estiaty)

Pengaruh Zeolit Terhadap Logam Berat dan Bahan Kimia Terlarut

pada Air Tanah: Studi Kasus Areal Permukiman Darmaga Bogor,

Jawa Barat (Dwita Siallagan dan Suwardi)

Improvement of Animal Manure by Mixing with Natural Zeolite (Lenny

Estiaty, M. Estiaty, Dewi Fatimah, and Yoshiaki Goto)

Simulasi Pola Difraksi Sinar-X Berbagai Jenis Mineral Zeolit Alam

dengan Program Rietan (Supandi Suminta)

1

9

15

24

31

37

45 Diterbitkan Oleh:

IKATAN ZEOLIT INDONESIA (IZI)

Indonesian Zeolite Assosiation (IZA)

Alamat Redaksi/Address:

Kawasan PUSPIPTEK, BATAN Gd. 20, Serpong 15314, Indonesia

Vol. 2 No.1, November, 2003

ISSN

1411-6723

(4)

Pengaruh Zeolit dan Tepung Darah sebagai Sumber Protein dalam Ransum

terhadap Kualitas Karkas Babi

Pollung H. Siagian1, Muladno1, dan Alfonsus Agan Gurmilang2

1

Staf pengajar Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor

2

Mahasiswa Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor Jl. Agatis Kampus IPB Darmaga, Fakultas Peternakan, IPB Bogor 16680

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh taraf pemberian zeolit dan tepung darah dalam ransum terhadap kualitas karkas babi. Kualitas karkas babi dipengaruhi oleh faktor sebelum dan sesudah pemotongan , dimana salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kualitas karkas sebelum pemotongan adalah pemberian pakan. Pemberian pakan yang sesuai dapat memenuhi kebutuhan ternak, sehingga dapat meningkatkan kualitas karkas babi. Ternak percobaan yang digunakan adalah 27 ekor dengan rataan berat awal 25,59 ± 2,67 kg, sedangkan rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial 3×3, dimana faktor pertama adalah taraf zeolit (0, 3, dan 6%) dan faktor kedua adalah taraf tepung darah (0, 5, dan 10%) sehingga ada sembilan ransum perlakuan (R1 hingga R9) dan tiap perlakuan mempunyai tiga ulangan. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa taraf zeolit dalam ransum tidak menunjukkan pengaruh yang nyata (P>0,05) terhadap semua parameter yang diamati, demikian juga pengaruh taraf tepung darah, kecuali terhadap loin eye area berpengaruh nyata (P<0,05) dimana tingkat pemberian 5% mempunyai loin eye area yang lebih luas daripada 10% dan tanpa (0%) tepung darah dalam ransum dengan nilai masing-masing 31,16 ± 4,25; 27,74 ± 3,32, dan 29,18 ± 4,85 cm2. Interaksi taraf zeolit dan tepung darah dalam ransum sangat nyata (P<0,01) mempengaruhi bobot potong, berat karkas dan loin eye area, serta berpengaruh nyata (P<0,05) terhadap panjang karkas, tetapi tidak berpengaruh nyata (P>0,05) terhadap persentase karkas dan tebal lemak punggung karkas babi. Bobot potong dan berat karkas tertinggi dan terendah dihasilkan oleh ternak yang masing-masing mendapatkan R5 dan R4, nilai rataan tebal lemak punggung dan loin eye area yang tertinggi adalah yang mendapatkan R8 dan yang terendah adalah R4. Ternak babi dengan perlakuan R7 dan R4 masing-masing memiliki karkas yang paling panjang dan pendek, sedangkan persentase karkas tertinggi R4 dan terendah R6.

Kata Kunci: Karkas babi, sumber protein, tepung darah

ABSTRACT

EFFECTS OF ZEOLITE AND BLOOD FLOUR RATE AS THE SOURCE OF PROTEIN ON RANSOM ON PIG CARCASS QUALITY. The objectives of this research is to know the effects of

zeolite and blood flour rate effects as the source of protein on ransom on pig carcass quality. Pig carcass quality is influenced by several factors before and after slaughtering. One of the factors that influences pig carcass before slaughtering is feeding. The right feeding can fulfill the pig needs and increases the pig carcass quality. The average weight of 27 pigs used on this research is 25,59 ± 2,67 kg and the research design is 3×3 complete randomize design which the first factor is zeolite rate (0, 3, and 6%) and second rate is blood flour rate (0, 5, and 10%), so we have nine treatments ransom (R1 to R9) with three repetition on each treatment. The result showed that zeolite rate on ransom did not affect any parameter (P>0,05) and neither the blood flour, except for the loin eye area larger than 10% and without blood flour on ransom with the scores 31,16 ± 4,25; 27,74 ± 3,32, and 29,18 ± 4,85 cm2. The effect of interaction between zeolite rate and blood flour on ransom is very real (P<0,01) on slaughter weight, carcass weight and loin eye area and effect the length of carcass but did not effect (P>0,05) on carcass percentage and the thickness of pig carcass back fat. The highest and the lowest slaughter weight and carcass weight is the pig whose have R5 and R4. The highest average of back fat thickness and loin eye area is the pig whose have R8 and R4 is the lowest. The pig whose have R7 and R4 each have the longest and shortest carcass while the highest carcass percentage is the pig whose have R4 and the lowest is R6.

(5)

JURNAL ZEOLIT INDONESIAVol. 2 No.1. November 2003 ISSN:1411-6723 Journal of Indonesia Zeolites

PENDAHULUAN

Ternak babi merupakan salah satu komoditi yang mempunyai peranan penting dalam pemenuhan kebutuhan masyarakat akan daging sebagai sumber protein hewani. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut diperlukan usaha meningkatkan produksi dan kualitas dari daging babi yang dihasilkan. Sebagai penghasil daging, ternak babi mempunyai beberapa keunggulan diantaranya pertumbuhan yang cepat sehingga dapat dipotong atau dijual hidup dalam waktu yang relatif singkat, cepat berkembang biak, beranak banyak (prolific),dan interval beranak lebih singkat dari pada ternak ruminansia besar dan kecil dimana dapat beranak dua kali dalam setahun bahkan lima kali dalam dua tahun serta efisien dalam mengubah pakan menjadi daging. Usaha untuk meningkatkan produksi dan kualitas daging babi yang akan dihasilkan tidak terlepas dari ransum yang diberikan pada ternak babi selama pertumbuhannya. Ransum yang baik harus mengandung zat-zat makanan yang seimbang yang dibutuhkan ternak babi untuk pertumbuhannya.

Zeolit merupakan potensi alam yang perlu dimanfaatkan kegunaannya, mineral ini mempunyai sifat khusus yaitu memiliki daya serap dan kapasitas tukar kation tinggi, maka dengan sifat yang dimiliki ini diharapkan dapat meningkatkan efisiensi penggunaan protein dalam tubuh. Zeolit bukan merupakan mineral tunggal melainkan sekelompok mineral yang terdiri dari beberapa jenis. Secara umum mineral adalah senyawa Aluminosilikat Hidrat dengan logam alkali. Kandungan mineral zeolit adalah kalsium, natrium, kalium, magnesium, stronsium, dan barium (Ming dan Mumpton, 1989).

Pertukaran ion dan kemampuan penyerapan dari zeolit dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan nitrogen ransum dalam makanan ternak, untuk mengurangi penyakit usus pada anak babi dan ruminansia, mengontrol kandungan air dan amonia dalam kotoran ternak, untuk penyaringan air buangan dari industri penetasan dan untuk menurunkan kandungan nitrogen dalam pemberian

makanan ternak serta air buangan industri peternakan (Mumpton dan Fishman, 1977). Penggunaan zeolit dalam bidang peternakan sudah banyak dilakukan untuk berbagai tujuan dengan taraf pemberian tertentu dalam ransum. Poulsen dan Niels (1995) menyatakan bahwa pemberian 0 dan 3% zeolit (klinoptilolit) dalam ransum ternak babi sedang bertumbuh dapat meningkatkan ekskresi nitrogen pada kotoran ternak dan menurunkan ekskresi nitrogen pada urin. Pemberian 3% klinoptilolit dalam ransum ternak babi periode bertumbuh dan bertumbuh pengakhiran dapat meningkatkan konversi ransum dan laju pertumbuhan serta meningkatkan kandungan nitrogen yang terdapat dalam kotoran sebesar 0,33 gram setiap harinya.

Menurut Siagian (1991) pemberian 6% zeolit dalam ransum ternak babi sedang bertumbuh, meningkatkan pertambahan berat badan harian yang lebih baik dibandingkan dengan pemberian 3 dan 9% zeolit. Salundik dan Siregar (1991) menyatakan bahwa pengaruh tingkat penggunaan zeolit dalam ransum basal tidak berpengaruh nyata terhadap konsumsi ransum harian, pertambahan berat badan harian dan efisiensi penggunaan makanan, namun demikian penggunaan mineral zeolit dalam ransum memberikan penampilan yang lebih baik dibandingkan dengan ransum tanpa mineral zeolit. Penelitian tentang penampilan karkas, Setiawaty (1993) menyatakan bahwa pemberian 0, 3, 6 dan 9% zeolit dalam ransum ternak babi tidak memberikan perbedaan yang nyata terhadap jumlah hari mencapai bobot siap potong, berat dan persentase karkas, panjang karkas, tebal lemak punggung, dan loin eye area.

Peningkatan jumlah pemotongan ternak menyebabkan peningkatan hasil ikutan dan limbah yang terbuang dimana apabila tidak ditangani secara optimal akan menyebabkan pencemaran pada lingkungan, sehingga diperlukan alternatif pemanfaatan hasil ikutan ternak. Darah sebagai hasil ikutan ternak dari pemotongan ternak memiliki kandungan lisin dan protein yang tinggi. Pengolahan darah menjadi tepung darah merupakan salah satu alternatif pemanfaatan hasil ikutan ternak.

(6)

Tepung darah dapat dimanfaatkan sebagai penyusun ransum karena mengandung asam amino esensial dan protein penting untuk pertumbuhan. Tepung darah sebagai penyusun ransum telah dicobakan oleh beberapa peneliti dan terbukti dapat meningkatkan penampilan serta produksi ternak babi.

Percobaan yang dilakukan oleh King’ori et al. (1998) dengan menggunakan 15 ekor ternak babi betina dengan berat 18,7 kg dan dipelihara selama 42 hari menunjukkan bahwa ternak babi yang diberi 10% tepung darah hasil fermentasi tidak mempengaruhi penampilan ternak babi sedang bertumbuh. Sedangkan berdasarkan hasil penelitian M’ncene et al. (1998) pemberian 6% tepung darah hasil fermentasi dalam ransum ternak babi dapat meningkatkan bobot badan sebesar 800 gram per hari. Hal ini didukung oleh hasil penelitian Wahlstrom dan Libal (1977) dimana penambahan 6% tepung darah hasil pengering rotary steam dapat meningkatkan pertambahan bobot badan sebesar 690 gram per hari.

MATERI DAN METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan di kandang penelitian Laboratorium Non Ruminansia dan Satwa Harapan (NRSH), Jurusan Ilmu Produksi Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor dan untuk pengamatan dan penilaian kualitas karkas babi dilaksanakan di Rumah Pemotongan Hewan (RPH) Kotamadya Bogor yang berlangsung selama lima belas bulan pada tahun 2002-2003. Ternak babi yang digunakan dalam penelitian ini adalah babi hasil persilangan berumur tiga bulan dengan bobot awal 25,59±2,67 kg sebanyak 27 ekor. Ransum perlakuan adalah mengandung zeolit dengan taraf 0, 3, dan 6% dan tepung darah dengan taraf 0, 5, dan 10%. Susunan ransum penelitian diperlihatkan pada Tabel 1.

Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) Pola Faktorial 3x3, dimana faktor pertama adalah taraf zeolit (0, 3, dan 6%) dan faktor kedua adalah taraf tepung darah (0, 5, dan 10%) yang menghasilkan sembilan jenis ransum perlakuan (R1-R9) masing-masing

dengan tiga ekor ternak babi sebagai ulangan. Penempatan tiap ekor ternak babi sebagai satu satuan unit percobaan dan untuk mendapatkan ransum perlakuan dilakukan secara acak.

Pemberian makan dan minum adalah ad

libitum dilakukan dua kali setiap hari yaitu

pagi dan sore hari. Setelah mencapai bobot potong sekitar 90 kg (87,5-92,5 kg) ternak dipotong dimana sebelumnya dipuasakan kurang lebih 24 jam, untuk menentukan kualitas karkas peubah yang diamati adalah bobot potong, berat karkas, persentase karkas, panjang karkas, tebal lemak punggung, dan loin eye area.

HASIL DAN PEMBAHASAN Bobot Potong

Pencapaian bobot potong yang berbeda akibat perlakuan ransum maka diperoleh hasil bobot potong pada akhir penelitian sebesar 79,78±12,65 kg (Tabel 1). Bobot potong optimum yang disarankan oleh Whittemore (1980) adalah antara 50-120 kg. Pengaruh taraf zeolit dan tepung darah dalam ransum tidak memberi perbedaan yang nyata terhadap bobot potong, akan tetapi bobot potong babi dengan taraf zeolit 6% lebih tinggi dari pada 3% dan tanpa zeolit dalam ransum. Pemberian 10% tepung darah dalam ransum cenderung mencapai bobot potong yang lebih rendah dimana 5% tepung darah dalam ransum mencapai bobot potong tertinggi (85,11±12,55 kg). Pengaruh interaksi antara taraf zeolit dengan tepung darah dalam ransum memberikan perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) terhadap bobot potong dimana perlakuan R5 mempunyai bobot potong tertinggi (96,33±2,88 kg) dan yang terendah adalah perlakuan R4 (63,00±8,00 kg).

Berat dan Persentase Karkas

Rataan berat dan persentase karkas masing-masing 60,22±9,32 kg dan 76,18±1,18% (Tabel 1). Kisaran berat karkas menurut Whittemore (1980) adalah sekitar tiga per empat dari bobot potong. Taraf penggunaan

(7)

Tabel 1. Nilai Rataan Pengaruh Perlakuan terhadap Bobot Potong (kg) Tepung Darah (%) Zeolit (%) Rataan 0 3 6 0 86.00±14.10ABC (R1) 63.00±8.00E (R4) 88.00±5.19AB (R7) 79.00±14.73 5 70.67±9.50CDE (R2) 96.33±2.88A (R5) 88.33±3.78AB (R8) 85.11±12.55 10 82.33±13.57ABCD (R3) 70.00±5.19DE(R6) 73.33±4.72BCDE (R9) 75.22±9.43 Rataan 79.67±12.90 76.44±16.02 83.22±8.42 79.78±12.65

HASIL DAN PEMBAHASAN Bobot Potong

Pencapaian bobot potong yang berbeda akibat perlakuan ransum maka diperoleh hasil bobot potong pada akhir penelitian sebesar 79,78±12,65 kg (Tabel 2). Bobot potong optimum yang disarankan oleh Whittemore (1980) adalah antara 50-120 kg. Pengaruh taraf zeolit dan tepung darah dalam ransum tidak memberi perbedaan yang nyata terhadap bobot potong, akan tetapi bobot potong babi dengan taraf zeolit 6% lebih tinggi dari pada 3% dan tanpa zeolit dalam ransum. Pemberian 10% tepung darah dalam ransum cenderung mencapai bobot potong yang lebih rendah dimana 5% tepung darah dalam ransum mencapai bobot potong tertinggi (85,11±12,55 kg). Pengaruh interaksi antara taraf zeolit dengan tepung darah dalam ransum memberikan perbedaan yang sangat nyata (P<0,01) terhadap bobot potong dimana perlakuan R5 mempunyai bobot potong tertinggi (96,33±2,88 kg) dan yang terendah adalah perlakuan R4 (63,00±8,00 kg).

Berat dan Persentase Karkas

Rataan berat dan persentase karkas masing-masing 60,22±9,32 kg dan 76,18±1,18% (Tabel 3). Kisaran berat karkas menurut Whittemore (1980) adalah sekitar tiga per empat dari bobot potong. Taraf penggunaan 6% zeolit dalam ransum cenderung menghasilkan berat karkas (63,47±6,38 kg) yang semakin tinggi dibanding dengan taraf pemberian 0 dan 3% zeolit meskipun secara statistik tidak berbeda nyata. Demikian halnya dengan pengaruh tingkat penggunaan tepung darah tidak memberikan pengaruh

nyata terhadap berat karkas. Pemberian 5% tepung darah dalam ransum menghasilkan berat karkas tertinggi yaitu 63,44±8,94 kg. Interaksi antara pemberian taraf zeolit dan tepung darah terhadap berat karkas berpengaruh sangat nyata (P<0,01) dimana babi yang mendapatkan R5 dan R4 masing-masing menghasilkan berat karkas paling tinggi dan rendah (71,88±2,65 kg vs 48,42±4,96 kg). Dengan demikian babi yang mempunyai bobot potong yang tinggi cenderung menghasilkan berat karkas yang tinggi dan sebaliknya.

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi persentase karkas pada umumnya adalah pakan, umur, bobot hidup, jenis kelamin, hormon dan bangsa ternak. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa taraf zeolit, tepung darah dan interaksinya tidak berpengaruh nyata terhadap persentase karkas.

Taraf penggunaan 0, 3, dan 6% zeolit dalam ransum cenderung menghasilkan persentase karkas yang relatif sama, demikian juga dengan taraf penggunaan tepung darah dimana rataan umum hasil penelitian adalah 76,18±1,18%. Rataan persentase karkas tertinggi adalah 77,01±2,36% yang diperoleh dari babi dengan ransum perlakuan R4, sedangkan terendah adalah 75,01±1,91% dengan ransum perlakuan R6. Dengan demikian persentase karkas tertinggi tidak selalu dihasilkan dari berat karkas tertinggi, hal ini tidak sesuai dengan pendapat Forrest

et al. (1975) yang menyatakan bahwa

persentase karkas akan meningkat dengan meningkatnya bobot potong.

(8)

Tabel 2. Komposisi Bahan Makanan Penyusun Ransum Penelitian Bahan R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 Makanan a b a b a b a b a b a b a b a b a b (%) Bungkil kedelai 10.66 6.35 2.58 1.57 0 1.5 2.87 2.21 1.55 0.59 0 1.5 3.96 1.25 1.79 0.3 0.12 1.5 Dedak padi 20 24.46 26 26.08 18 20 20 20 20 20 20 21.48 20 20 20 13 17.49 10 Jagung kuning 58.35 59.66 56.9 60.96 56.94 58.12 56.56 62.13 58.95 63.06 54.12 56.03 50.8 56.28 53.16 65.73 57.03 60.47 Minyak nabati 4.5 4.5 4.5 4.5 6.93 5.68 5 4.5 5 5 7.49 6.1 7 6.5 7 5.5 7 7.54 Premix-D 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0,2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 Tepung ikan 5.36 4 3.47 0 0 0 11.87 7.9 5.29 1.78 0 0 11.89 9.57 5.99 3.13 0 0 Tepung tulang 0.93 0.83 1.35 1.7 7.93 4.5 0.5 0.06 1.01 1.37 5.19 1.69 0.15 0.2 0.86 1.14 2.6 4.29 Zeolit 0 0 0 0 0 0 3 3 3 3 3 3 6 6 6 6 6 6 Tepung darah 0 0 5 5 10 10 0 0 5 5 10 10 0 0 5 5 10 10 Jumlah 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Protein kasar 15 13 15 13 15 13 15 13 15 13 15 16 15 13 15 13 15 15 Energi metb. (kkal/kg) 3260 3275 3260 3275 3260 3275 3260 3275 3260 3275 3260 3275 3260 3275 3260 3275 3260 3275 Kalsium 0.6 0.5 0.6 0.5 1.943 1.174 0.816 0.5 0.6 0.5 1.355 0.5 0.734 0.617 0.6 0.5 0.6 1.105 Phospor 0.684 0.655 0.686 0.63 1.185 0.862 0.768 0.621 0.642 0.621 0.912 0.579 0.723 0.66 0.632 0.534 0.581 0.747 Harga/kg (Rp) 1729.7 1665.6 1605.9 1610 1760.3 1711.6 1556.3 1555.6 1598.4 1598.8 1715.7 1664.1 1591.8 1539.9 1618.5 1649.3 1672.5 1753.4

(9)

Tabel 3. Nilai Rataan Pengaruh Perlakuan terhadap Berat Karkas (kg)a dan Persentase Karkas

(%)b Tepung Darah (%) Zeolit (%) Rataan 0 3 6 ---Berat Karkas (kg)--- 0 65.73±11.49ABC 48.42±4.96E 67.50±3.96AB 60.55±11.24 5 54.33±7.50CDE 71.88±2.65A 66.92±2.55ABC 63.44±8.94 10 62.58±10.15ABCD 52.50±3.92DE 56.00±3.84BCDE 57.03±7.28 Rataan 60.88±9.94 55.81±10.69 63.47±6.38 60.22±9.32 ----Persentase Karkas (%)--- 0 76.35±0.81 77.01±2.36 76.70±0.88 76.69±1.35 5 76.86±0.74 75.26±0.01 75.76±0.37 76.05±0.83 10 76.04±0.44 75.01±1.91 76.35±0.51 75.80±1.81 Rataan 76.42±0.69 75.82±1.90 76.27±0.68 76.18±1.18

Hal ini mungkin disebabkan karena bobot potong dari ternak babi penelitian yang tidak seragam sehingga mempengaruhi berat dan persentase karkas ternak babi penelitian. Menurut Miller (1991) persentase karkas dipengaruhi oleh faktor genetik dimana nilai heritabilitasnya berkisar antara 25-35%.

Panjang Karkas

Penggunaan taraf zeolit dan tepung darah dalam ransum tidak memberi pengaruh yang nyata terhadap panjang karkas tetapi nyata (P<0,05) dipengaruhi oleh interaksi dari kedua faktor tersebut. Nilai rataan pengaruh perlakuan terhadap panjang karkas dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4 memperlihatkan bahwa taraf penggunaan 6% zeolit dalam ransum cenderung menghasilkan karkas (74,39±4,76 cm) yang lebih panjang daripada pemberian 0 dan 3% masing-masing 72,61±6,03 dan 68,31±5,42 cm. Sedangkan taraf pemberian 10% tepung darah dalam ransum menghasilkan karkas sedikit lebih pendek (72,61±6,03 cm) dibanding dengan taraf pemberian 0 dan 5%. Interaksi antara taraf zeolit dan tepung darah yang menghasilkan karkas paling panjang adalah ternak babi yang mendapat R7 (77,50±2,29 cm) sedangkan yang paling pendek (64,57±5,86 cm) dengan perlakuan R4. Perbedaan panjang karkasyang dihasilkan mungkin

disebabkan oleh karena perbedaan dalam tingkat protein yang diberikan, sebagaimana Nold et al. (1997) menyatakan bahwa karkas lebih panjang pada ternak babi yang diberi ransum berprotein tinggi dibanding dengan berprotein rendah. Panjang karkas sangat dipengaruhi oleh genetik dari ternak tersebut dimana nilai heritabilitasnya adalah 40-60% (Miller, 1991).

Tebal Lemak Punggung dan Loin Eye Area

Rataan umum tebal lemak punggung (TLP) dan Loin Eye Area (LEA) masing-masing 3,32±0,68 cm dan 29,29±4,26 cm2. Taraf zeolit, tepung darah dan interaksi antara kedua faktor tersebut tidak memperlihatkan adanya perbedaan yang nyata terhadap TLP, sementara berpengaruh nyata (P<0,05) akibat pengaruh taraf tepung darah dan interaksi zeolit dengan tepung darah berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap LEA (Tabel 5).

Pemberian 3% zeolit dalam ransum cenderung manghasilkan TLP (2,99±0,55 cm) yang lebih baik dibandingkan dengan pemberian 6% dan tanpa zeolit dalam ransum. Sedangkan penggunaan 10% tepung darah dalam ransum menghasilkan lemak punggung yang lebih tipis dibanding dengan 5% tetapi keduanya lebih tebal dengan tanpa tepung darah dalam ransum

(10)

Tabel 4. Nilai Rataan Pengaruh Perlakuan terhadap Panjang Karkas (cm) Tepung Darah (%) Zeolit (%) Rataan 0 3 6 ---Panjang Karkas (cm)--- 0 76.67±5.68ab 64.57±5.86c 77.50±2.29a 72.91±7.56 5 68.92±3.50abc 74.50±2.12ab 76.50±3.90ab 73.16±4.63 10 72.25±7.45abc 67.92±2.62bc 69.17±2.84abc 72.61±6.03 Rataan 72.61±6.03 68.31±5.42 74.39±4.76 71.90±5.80

Tabel 5. Nilai Rataan Pengaruh Perlakuan terhadap Tebal Lemak Punggung (cm) dan Loin Eye

Area (cm2). Tepung Darah (%) Zeolit (%) Rataan 0 3 6 ---(TLP, cm)--- 0 3.63±0.0038 2.55±0.42 3.51±0.74 3.23±0.69 5 2.72±1.07 3.70±0.42 3.93±0.45 3.42±0.87 10 3.27±0.66 2.98±0.13 3.68±0.50 3.31±0.52 Rataan 3.20±0.77 2.99±0.55 3.70±0.53 3.32±0.68 ---(LEA, cm2)--- 0 31.24±4.54AB 24.08±3.07C 32.22±2.20A 29.18±4.85ab 5 26.25±2.21BC 33.81±0.63A 34.29±0.66A 31.16±4.25a 10 30.57±4.48AB 25.99±1.09BC 26.65±2.09BC 27.74±3.32b Rataan 29.35±4.11 27.23±4.51 31.05±3.75 29.29±4.26

Kombinasi atau interaksi taraf zeolit dan tepung darah yang menghasilkan lemak punggung paling tipis adalah perlakuan R4 (2,55±0,42 cm) dan paling tebal adalah yang mendapatkan ransum perlakuan R8 (3,93±0,45 cm). Dikaitkan dengan bobot potong dan berat karkas, TLP mempunyai hubungan yang erat dimana ternak yang mendapat ransum perlakuan R4 menghasilkan bobot potong dan berat karkas yang paling rendah masing-masing 63,00±8,00 kg dan 48,41±4,96 kg. Mili et al. (1999) menyatakan bahwa ternak dengan bobot potong minimum akan menghasilkan berat karkas dan TLP yang lebih rendah bila dibandingkan dengan ternak yang memiliki bobot potong optimum.

Tabel 5 memperlihatkan bahwa, dengan semakin meningkatnya taraf penggunaan zeolit dalam ransum cenderung menghasilkan LEA yang semakin luas. Penggunaan 6% zeolit dalam ransum mempunyai rataan LEA (31,05±3,75 cm2)

yang lebih luas dari pada penggunaan 0 dan 3% zeolit masing-masing dengan nilai

27,23±4,51 dan 29,35±4,11 cm2. Sementara pemberian tepung darah 5% menghasilkan LEA (31,16±4,25 cm2) nyata (P<0,05) lebih luas dibanding dengan 10% tepung darah (27,74±3,32 cm2) tetapi tidak berbeda nyata dengan tanpa zeolit dalam ransum (29,18±4,85 cm2)

Ternak babi yang mendapatkan R8 memiliki rataan LEA (34,29±0,66 cm2) paling luas dari pada perlakuan lainnya meskipun tidak berbeda nyata dengan perlakuan R1, R3, R5 dan R7. Menurut Miller (1991) faktor genetik sangat mempengaruhi LEA dimana nilai heritabilitasnya berkisar antara 40-60%.

(11)

KESIMPULAN

Hasil penelitian memperlihatkan bahwa taraf penggunaan zeolit dalam ransum tidak berpengaruh nyata terhadap parameter yang diamati, hal ini berarti bahwa taraf pemberian zeolit hingga 6% dapat digunakan dalam ransum tanpa memberikan pengaruh nyata terhadap kualitas karkas babi.

Taraf penggunaan tepung darah juga tidak menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap semua parameter kecuali terhadap loin eye

area berpengaruh nyata (P<0,05), dimana

nilai rataan loin eye area dengan pemberian 5% tepung darah dalam ransum lebih luas daripada pemberian 10% dan tanpa tepung darah dengan nilai masing-masing 31,16±4,25; 27,74±3,32 dan 29,18±4,85 cm2.

Interaksi taraf zeolit dan tepung darah berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap bobot potong, berat karkas dan loin eye area. serta berpengaruh nyata (P<0,05) terhadap panjang karkas, sedangkan terhadap persentase karkas dan tebal lemak punggung tidak berpengaruh nyata.

DAFTAR PUSTAKA

1. Forrest, J. C., D. E. Aberle, H. B. Hendrick, M. D. Judge and R. A. Markel. 1975. Principles of Meat Science. W. H. Freman and Company, San Fransisco. 2. King’ ori, A. M., J. K. Tuitoek and H. K.

Muiruri. 1998. Comparison of Fermented Blood Meal and Cooked Dried Blood Meal as Protein Supplements for Growing Pigs. J. Trop. Anim. Health and Prod. 30 : 191-196.

3. Mili, D. C., D. R. Nath and A. B. Sarker. 1999. Effect of Slaughter Weight on Certain Carcass and Meat Quality Traits of Hampsire Barrows. J. Indian Vet. 76 : 313-316.

4. Miller. R. H. 1991. A Compilation of Heritability Estimates For Farm Animals. In: Handbook of Animal Science. Editor: Putnam, A. Academic Press, Inc. California. USA.

5. Ming, D. W. and F. A. Mumpton. 1989. Zeolites in Soils. Dalam : J. B. Dixon and

S. B. Weed (Eds). Mineral in Soil Environments. Soil Science Society of America. Wisconsin, USA.

6. M’ ncene, W. B., J. K. Tuitoek and H. K. Muiruri. 1998. Nitrogen Utilization and Performance on Pigs Given Diets Containing a Dried or Undried Fermented Blood/Molasses Mixture. J. Anim. Feed Sci. and Tech. 78 : 239-247. 7. Mumpton, F. A. and P. H. Fishman.

1977. The Aplication of Natural Zeolite in Animal Science and Agriculture. J. Anim. Sci. 45 (5) : 1188-1203.

8. Nold, R. A., J. R. Romans, W. J. Castello, J. A. Henson and G. W. Libal, 1997. Sensory Characteristics and Carcass Traits of Boars, Barrow and Gilt Fed High or Adequate Protein Diets and Slaughtered at 100 or 110 kilograms. J. Anim. Sci. 75:2641-2651.

9. Poulsen, H. D. and O. Niels. 1995. Effect of Dietary Inclusion of a Zeolite (Clinoptilolite) on Performance and Protein Metabolism of Young Growing Pigs. J. Anim. Feed Sci. and Tech. 53: 297-303.

10. Salundik dan C. H. Siregar. 1991. Pengaruh Penggunaan Zeolit Alam yang Diaktivasi dan Tidak Diaktivasi terhadap Penampilan Ternak Babi. Laporan Akhir Penelitian. OPF-IPB. Bogor.

11. Setiawaty, E. S. 1993. Pengaruh Pemberian Taraf Protein dan Mineral Zeolit dalam Ransum Babi terhadap Kualitas Karkas. Skripsi. Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. 12. Siagian, P. H. 1991. Pengaruh Sumber,

Tingkat Pemberian Zeolit dalam Ransum dan Interaksinya terhadap Performans Ternak Babi sedang Bertumbuh. IPB-Australia Project, Bogor.

13. Wahlstrom, R. C. and G. W. Libal. 1977. Dried Blood Meal as a Protein Source in Diets for Growing-Finishing Swine. J. Anim. Sci. 44 : 778-783.

14. Whittemore, C. T. 1980. Pig Production The Scientific and Practical Principles. Longman Handbook in Agriculture London.

(12)

Keselektifan Zeolit Lampung terhadap Kation–Kation Matrik

Hasil Fisi Uranium

Siti Amini, Dian Anggraini, Yusuf Nampira, Rosika, Noviarti, dan Arif Nugroho

Pusat Pengembangan Teknologi Bahan Bakar Nuklir dan Daur Ulang (P2TBDU) Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), Telp. 021-7560526 Fax. –7560909,

E-mail: samini@rocketmail.com

ABSTRAK

Keselektifan Zeolit Lampung (ZKK) Terhadap Kation–Kation Matrik Hasil Fisi Uranium telah diteliti menggunakan kation-kation jenis hasil fisi bukan radioaktif dengan metoda penukaran kation sistim statis (batch-exchange). Berdasarkan penelitian terdahulu bahwa zeolit Lampung mampu effektif menyerap ion sesium dari limbah radioaktif, maka adanya kation-kation lain yang terdapat dalam hasil fisi uranium diasumsikan dapat sebagai kation tandingan yang akan mempengaruhi keselektifan zeolit terhadap penukaran ion-Cs atau daya penukar kation zeolit terhadap ion Cs akan berkurang. Kation-kation matrik itu terutama ialah K+, Na+ dan Ca2+ yang terdapat dalam zeolit alam serta ion Cs+, Ba2+, Sr2+ dan Ce4+ yang merupakan beberapa ion hasil fisi yang terdapat dalam larutan elemen bakar nuklir. Counterpart kation-kation yang ada dalam zeolit, diuji daya penukarannya terhadap masing-masing ion Cs+, Ba2+, Sr2+ dan Ce4+ dan atau campuran dari ion-ion tersebut. Keselektifan zeolit terhadap daya penukaran ion-ion tersebut ditunjukkan oleh korelasi fraksi konsentrasi ion atau campuran ion tertentu yang terdapat dalam zeolit (Az) terhadap fraksi konsentrasi ion atau campuran ion tersebut dalam larutannya dalam keadaan proses kesetimbangan (As). Hasil percobaan menunjukkan bahwa Keselektifan zeolit lampung (tanpa pemurnian) terhadap ion Cs+> Ba2+= Sr2+ > Ce4+. Daya penukaran-kation zeolit terhadap ion Cs+ menurun dengan adanya kombinasi ion Ba2+, Sr2+ dan Ce4+, begitu pula daya penukaran dari ion-ion tandingan tersebut.

Kata kunci: Keselektifan, penukar kation, kation hasil-fisi, zeolit Lampung.

ABSTRACT

SELECTIVITY OF LAMPUNG ZEOLITE TOWARDS MATRICES CATIONS GENERATED FROM URANIUM FISSION. Selectivity of zeolite-lampung (ZKK) towards some matrices cations

generated from uranium fission products has been investigated using some typical fission product-non-radioactive cations by cation-exchange batch-system process. The previous investigation showed that zeolite-lampung is effectively able to absorb cesium ion from radioactive waste, consequently the presence of others cations i.e. generated cations from the uranium fission products are assumed as the competitive cations which may affect the zeolite selectivity on to Cs-exchanges, on the otherhand the Cs-exchange capacity of zeolite would decrease. The main matrices cations which present in the natural zeolite are K+, Na+ and Ca2+and those are generated from fission products such as Cs+, Ba2+, Sr2+ and Ce4+ exist in the nuclear spent fuel solution. The ion exchanges of counterpart cations in zeolites with that each of Cs+, Ba2+, Sr2+ and Ce4+ ion or/and its mixtures have been examined. The selectivity of zeolite onto mentioned exchanged cations has been shown by the correlation of fraction of the cations concentration in the zeolite (Az) towards that in equilibrated solution (As). The results show that the raw zeolite-lampung selectivity is decrease in order to Cs+> Ba2+= Sr2+ > Ce4+. The exchanged capacity of zeolite into Cs+ ion is decreased by the presence of combining ions of Ba2+, Sr2+ and Ce4+, and so are those competitive cations.

(13)

PENDAHULUAN

Elemen bakar nuklir, yaitu mengandung bahan fisil diantaranya adalah isotop U-235 yang mana setelah diiradiasi akan mengalami reaksi fisi dimana U-235 mengurai menjadi isotop-isotop yang lebih ringan seperti Sr-90, Cs-134, Cs-137, Ba-140, Ce-144 dan sebagainya, disertai pelepasan energi dan partikel n yang dapat menghasilkan reaksi fisi selanjutnya. Secara umum reaksi fisi itu dapat dituliskan sebagai berikut:

238U + 1n (90-144) X + 2 n + E 92 0 (36-56)

X adalah jenis isotop yang pada umumnya mempunyai nomor atom diantara 36 sampai dengan 56, dan nomor massa dari 90 sampai dengan 144. Isotop-isotop tersebut dapat memancarkan sinar

α

, atau

β

ataupun

γ

, serta dapat dikelompokkan sebagai isotop berumur pendek (dalam orde detik, menit, jam maupun hari), berumur sedang (dalam orde puluhan hari atau bulan) dan yang berumur panjang (dalam orde lebih besar daripada 1 tahun). Unsur-unsur yang diteliti pada percobaan ini diambil jenis unsur yang mempunyai isotop radioaktif pemancar-

γ

, dan berumur panjang, mengingat kepentingannya untuk mengungkung efek radiasi dari limbah larutan elemen bakar bekas (yang telah mengalami iradiasi tersebut). Unsur-unsur tersebut diantaranya adalah Cs, Sr, Ba dan Ce yang mempunyai isotop pemancar-

γ

dan berumur sedang/panjang, dengan hasil fisi yang relatif lebih tinggi daripada isotop-isotop hasil fisi lainnya.[1] Pada Tabel-1 terlampir ditunjukkan data-data ion dan jenis isotop terkait dengan hasil fisi U-235.

Zeolit Lampung terdiri dari 72% campuran mordenit dan klinoptilolit, lainnya adalah kwarsa, serisit, lempung dan gelas volkanik. Data ini didapat dari pemeriksaan awal dengan menggunakan polarisasi mikroskop optik. Penentuan komposisi jenis zeolit tidak diamati lebih lanjut pada percobaan ini. Namun yang diutamakan di sini adalah untuk mengetahui kemampuannya sebagai penukar kation.

Pada umumnya zeolit murni misalnya mordenit, mempunyai KTK 2,17 meq.g-1 sedangkan KTK klinoptilolit adalah 2,92 meq.g-1. Bilamana zeolit alam itu tidak murni, yaitu hanya mengandung 72%, maka daya tukar zeolite tersebut tentu saja menurun. Pada penelitian ini digunakan bahan alam tanpa pemurnian, dan dengan mengoreksi komposisi bahan-bahan pengotornya yang berjumlah 28% yang terdiri dari kwarsa, lempung, gips dsb, komposisi atau unit sel struktur zeolit dapat ditentukan.[2]

Proses penukaran kation dalam zeolit, dapat mencapai keadaan setimbang pada kondisi kapasitas penukaran kation yang maksimum sesuai dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

n dan m masing-masing adalah muatan kation A dan kation M, dimana ion M adalah ion yang terdapat dalam zeolit Z. Pada kesetimbangan, konstanta kesetimbangan proses pertukaran kation adalah K, yaitu:

z dan s masing-masing menunjukkan fasa zeolit dan fasa solution (larutan). Dalam keadaan padat dan ideal, zeolit dihipotesakan tidak memiliki kecenderungan untuk mengikat kation A maupun kation M, sehingga aktifitas ion A (aA) sama dengan aktifitas ion M (aM)

atau nilai aA/aM adalah 1, dan itu berarti

bahwa zeolit tidak selektif.[3] Keaktifan ion, dapat ditulis sebagai a =

γ

. C, dimana

γ

adalah koefisien keaktifan ion, dan C adalah konsentrasi ion dalam molal (jumlah mole/1kg). Sedangkan keselektifan zeolit yaitu KS dapat dirumuskan sebagai

berikut:[3,4]

Untuk proses penukaran uni-univalent:

(3) n Mm+Z + m An+ m An+Z + n Mm+ (1)

[A]mzeo. [M]nlarutan Az.Ms

K = atau = [M]nzeo [A]mlarutan Mz.As

jika n=m (2)

γ

.

A

.

M

γ

.

M . A K 2 ACl S Z 2 MCl S Z S

=

(14)

Untuk proses penukaran uni-divalent:

(4)

N = total kenormalan larutan kation A dan M dalam keadaan kesetimbangan.

AZ dan AS = fraksi ekivalen dari kation A di

dalam zeolit dan di dalam larutan.

MZ dan MS = fraksi ekivalen dari kation M di

dalam zeolit dan di dalam larutan.

Pada campuran yang iso normal, AZ + MZ =1

atau AS + MS = 1. [3,4,5]

Untuk mengetahui keselektifan zeolit nilai KS pada AZ = 0,5 atau

K0,5 digunakan sebagai tolok ukuran. Bila

nilai K0,5 ≤ 1, berarti zeolit itu tidak selektif

terhadap ion tersebut. Diduga bahwa keselektifan zeolit terhadap kation Cs akan berkurang dengan adanya kation tandingan seperti Sr, Ba dan Ce.

METODA

Pengukuran keselektifan zeolit berdasarkan prinsip kesetimbangan pada proses penukaran-kation yang terdapat di dalam larutan dengan kation sejenis yang ada di dalam zeolit.

Bahan dan Alat :

Zeolit yang digunakan adalah ZKK atau zeolite lampung, sedangkan kation yang digunakan untuk menguji keselektifan zeolit tersebut adalah Cs, Sr, Ba yang diperoleh dari larutan garam khlorida standar 0,1 N dan Ce dari Ce(NO3)4 0,05 N dan larutan

kation matrik yang ada dalam zeolit yaitu K dan Na dalam bentuk larutan khlorida 0,1 N untuk mempertahankan komposisi larutan yang isonormal. Alat pengocok (shaker) elektrik digunakan untuk melalukan proses penukaran kation cara statis, sedangkan pemisahan larutan dari campuran zeolitnya menggunakan alat sentrifuse. Konsentrasi kation yang terdapat di dalam zeolit dan dalam larutannya masing-masing dianalisis/ditentukan dengan alat XRF dan ICPS.

Tata kerja:

Larutan isonormal 0,1 N dibuat dari masing-masing kation serta campurannya kecuali ion Ce menggunakan konsentrasi encer yaitu

0,05 N. Larutan disiapkan sesuai dengan rancangan percobaan sebagai berikut: 1. Campuran Na+ dengan masing-masing

ion Cs+, Sr2+, Ba2+ dan Ce4+ dengan berbagai perbandingan volume yaitu 0:10, 1:9, 3:7, 5:5, 7: 3, dan 9:1 ml. 2. Campuran K+ dengan masing-masing ion

Cs+, Sr2+, Ba2+ dan Ce4+ dengan berbagai perbandingan volume yaitu 0:10, 1:9, 3:7, 5:5, 7: 3, dan 9:1 ml.

3. Campuran Na+ dan K isonormal (0,1N) dengan masing-masing ion Cs+, Sr2+, Ba2+ isonormal (0,1 N) kecuali dengan Ce4+isonormalnya 0,05N dengan berbagai perbandingan volume yaitu 0:10, 1:9, 3:7, 5:5, 7: 3, dan 9:1 ml. 4. Campuran Na+ dan K isonormal (0,1N)

dengan larutan campuran Cs+, Sr2+, Ba2+ isonormal (0,1 N) dengan perbandingan volume yaitu 0:10, 1:9, 3:7, 5:5, 7: 3, dan 9:1 ml.

Setiap 1 gram zeolit dicampurkan dengan masing-masing 10 ml larutan yang sudah disiapkan tersebut di atas, dan dilakukan proses penukaran secara statis

(batch-exchange) selama 8 jam, menggunakan alat

pemutar (shaker), kemudian disentrifuse dan endapan dipisahkan dari larutannya. Masing-masing endapan dan larutan dianalisis komposisi serta konsentrasinya. Endapan dikeringkan pada 353 K dan dianalisis dengan XRF, sedangkan supernatannya diencerkan secara tepat hingga konsentrasinya kira-kira mendekati orde ppm untuk dianalisis dengan alat ICP-AES. Konsentrasi unsur di dalam zeolit dan dalam larutannya setelah mencapai kesetimbangan, dapat diketahui. Fraksi ekivalen kation dalam zeolit di plot terhadap nilai fraksi kation tersebut di dalam larutan. KS atau koefisien

keselektifan dapat diketahui, dan KS pada

Az=0,5 dapat dihitung.

HASIL DAN BAHASAN

Hasil analisis zeolit awal dengan karakteristik daya penukaran kationnya ditunjukkan pada Tabel 2. Daya tukar effektif (%) dihitung dari Kapasitas Tukar Kation (KTK) yang terukur dibandingkan dengan KTK teoritis (=2,29 meq.g-1). Komposisi per unit sel Zeolit Lampung (=Z) adalah Na6K2[Al8Si40O96]

N 2

.

γ

. M

.

A K atau 4 MCl 2 S Z S

γ

.

A . M 2Z S3_AC2_l

=

(15)

24H2O dengan nilai KTK terhadap Amonium

(bentuk asetat, sesuai dengan cara standar untuk penentuan KTK)[6] adalah 1,36± 0,06 meq.g-1. Dalam kaitannya dengan pengungkungan radiasi dari limbah larutan radioaktif, ion Cs memegang peranan penting karena mempunyai waktu paruh yang panjang dan juga pemancar radiasi-

γ

(dari anak luruhnya, 137Ba). Peneliti lain memperoleh nilai Cs-uptake oleh zeolit Lampung adalah 1,1 meq.g-1.[7] Pada penelitian ini diperoleh nilai Cs-uptake adalah 1,21 meq.g-1. Perbedaan hasil analisis yang sekitar 10% itu masih dalam batas kewajaran. Namun demikian kiranya penting dilakukan uji profisiensi khususnya untuk mineral zeolit.

Kurva keselektifan zeolit lampung terhadap kation-kation tertentu ditunjukkan pada Gambar 1 sampai dengan Gambar 4. Pertukaran kation mono-kation yaitu Na/Cs, Na/Sr, Na/Ba dan Na/Ce dapat dilihat pada Gambar 1. Nilai koefisien keselektifan zeolit pada Az = 0,5 untuk masing-masing kation ditunjukkan pada Tabel 3. Pertukaran kation K/Cs, K/Sr, K/Ba dan K/Ce ditunjukkan pada Gambar 2, sedangkan Gambar 3 menunjukkan keselektifan zeolit dalam pertukaran ion Na dengan campuran ion Cs, Sr, Ba dan Ce, dimana keselektifan zeolit terhadap masing-masing ion tersebut ditandingkan.

Baik kation matrik na maupun K dalam zeolite, menujukkan pertukaran yang cukup selektif terhadap kation M (Cs, Sr, Ba dan Ce). Keselektifan zeolit terhadap ion Cs lebih tinggi daripada terhadap ion Ba ataupun Sr dan Ce. Namun zeolit dalam bentuk Na, lebih sempurna melakukan proses pertukaran ion-ion tersebut. Hal ini dibuktikan dengan tidak adanya lagi kation Na dalam zeolit setelah proses pertukaran berlangsung. Hal itu juga dapat dilihat dari nilai K0,5 pada sistim

pertukaran ion K-Z/M yang relatif lebih rendah daripada nilai K0,5 pada sistim pertukaran ion

Na-Z/M (lihat Tabel 3).

Gambar 4 menunjukkan keselektifan zeolit dalam pertukaran-biner kation yaitu (Na+K)/M, dimana M adalah campuran kation Cs, Sr, Ba dan Ce. Masing-masing kation dalam zeolit diamati fraksi ekivalennya. Ternyata ada penurunan yang diakibatkan oleh adanya pertandingan proses pertukaran kation. Namun penurunan tersebut tidak signifikan pada pertukaran dengan kation Cs, kecuali pada ion Ba, Sr dan Ce. Jadi dugaan bahwa adanya kation tandingan dapat menurunkan keselektifan zeolit terhadap penyerapan kation Cs tidak terbukti. Melainkan, dapat dikatakan bahwa sistim pertukaran kation pada zeolit tersebut adalah spesifik untuk jenis-jenis kation tertentu.

Tabel 1. Data ukuran ion dan jenis isotop hasil fisi 235U

Jenis isotop Hasil fisi,% yield Sifat Radioaktif dan Waktu Paruh Ukuran ion, pm[8]

134

Cs; 137Cs 6.8% ; 6.3% Pemancar-γ 2.1 thn ; 30.2 thn 167

90

Sr 5.93% Pemancar-γ 29 tahun 112

133

Ba; 140Ba 6.36% Pemancar-γ 10.5 ; 12.8 hari 134

144_Ce _4.5%

Pemancar-γ 285 hari 94

Tabel 2. Komposisi dan kapasitas tukar-kation zeolit

Zeolit Lampung Komposisi/Unit Sel KTK(meq.g-1) Tukar Effektif

(%)

Cs-uptake (meq.g-1)

= Z Na6K2[Al8Si40O96] 24H2O 1.36± 0.06 59.40 1.21± 0.04

Na-Z Na7.5K0.5[Al8Si38O92] 23H2O 1.69± 0.05 73.80 1.80± 0.06

(16)

Tabel 3. Nilai Koefisien Keselektifan (K0,5) Zeolit Lampung

Sistim Pertukaran dengan kation M Cs Sr Ba Ce

Na/M _1.44 _1.22 _1.22 _1.1

K/M 1.20 1.04 1.10 1.0

Na/M-campur: Cs+Sr+Ba+Ce 1.40 1.04 1.12 1.0

(K+Na)/M-campur 1.22 1.08 1.10 1.0

Gambar 1. Kurva keselektifan zeolit lampung terhadap ion Cs, Sr, Ba dan Ce dalam sistim pertukaran dengan ion Na

Gambar 2. Kurva keselektifan zeolit lampung terhadap ion Cs, Sr, Ba dan Ce dalam sistim pertukaran dengan ionK.

.

Gambar 3. Kurva keselektifan zeolit lampung terhadap campuran ion Cs, Sr, Ba dan Ce dalam sistim pertukaran dengan ion Na

Gambar 4. Kurva keselektifan zeolit lampung terhadap campuran ion Cs, Sr, Ba dan Ce dalam sistim pertukaran dengan campuran ion Na dan K. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Az As Cs Sr Ba Ce 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0 0,5 1 Az

As

Cs Sr Ba Ce 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 0,5 1 Az As Cs Sr Ba Ce 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 0,5 1 Az As Cs Sr Ba Ce

(17)

KESIMPULAN

Zeolit Lampung merupakan penyerap yang cukup baik untuk ion Cs. Keselektifannya terhadap Cs>Ba=Sr>Ce. Dalam campuran ion-ion matrik hasil fisi, keselektifan zeolit terhadap kation tersebut menurun, namun penurunan keselektifan tersebut tidak signifikan untuk ion Cs, kecuali pada proses penukaran dengan ion Ba, Sr dan Ce. Zeolit dalam bentuk Na-Z lebih sempurna digunakan untuk penukar-kation baik Cs, Ba, Sr maupun Ce dibandingkan dalam bentuk K-Zeolit. Proses penukaran kation di dalam zeolit adalah spesifik.

UCAPAN TERIMAKASIH

Kami sampaikan terima kasih khususnya kepada semua pihak yang telah memberikan fasilitas terutama kepada Ka. BTDUPI, seluruh rekan-rekan di bidang/bagian P2TBDU-BATAN yang memberikan fasilitas pengerjaan penelitian dan PT. Minatama yang telah mensuplai zeolit, juga kepada rekan-rekan yang telah bekerjasama dalam menganalisis dengan alat ICPS dan XRF.

DAFTAR PUSTAKA

1. IAEA, Determination of Research Reactor Fuel Burnup, IAEA-TECDOC-633, (1992) 55-68.

2. S. Amini, Upaya Peningkatan Manfaat Zeolit Sebagai Penukar Ion, Seminar Zeolit-II, Ikatan Zeolit Indonesia – Cabang Jawa Barat, Bandung, 21 Agustus 2001. 3. R. Harjula, Ion Exchange and Hydrolysis

Reactions in Zeolites, Academic

Dissertation, University of Helsinki, Finland, Report Series in Radiochemistry 8/1993.

4. Rees L.V.C., in The Properties and

Application of zeolites, TOWNSEND. R.P.

(Ed)., The Chem. Soc. Pub., London, No. 33 (1980)218-243.

5. Fletcher. P., Townsend. R. P., J. chem..

Soc. Farad. Trans. II, 77 (1981) 2077.

6. Bain, D.C., Smith, B.F.L., in A Handbook

of Determinative Methods in Clay

Mineralogy, M.J. WILSON (Ed.), Backie &

Son Ltd., Glassgow, UK (1987) 258-262.

7. Setiawan, Penyerapan Radionuklida Cesium-134 oleh Beberapa Jenis Mineral Zeolit Alam, Seminar IZI-2, Bandung 21

Agustus (2001).

8. J. Emsley, The Elements, 2nd-ed, Clarendon Press, Oxford (1991)251pp

(18)

Modifikasi Zeolit Alam Asal Cikalong Jawa Barat dengan Hexadecil Trimetil

Ammonia dan Uji Daya Serapnya Terhadap Ion Sulfat dan Kromat

Husaini dan Trisna Soenara

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara Jl. Jenderal Sudirman No. 623 Bandung, Telp. 022-6030483,

E-mail: husaini@tekmira.esdm.go.id

ABSTRAK

Zeolit alam jenis mordenit asal Cikalong, Jawa Barat, dengan nilai KTK rata-rata 154,2 meq/100 g telah digunakan dalam percobaan modifikasi. Proses modifikasi dimaksudkan untuk meningkatkan kemampuan daya serap zeolit terhadap anion-anion dalam larutan. Dalam percobaan ini, zeolit dimodifikasi dengan hexa decil trimetil ammonium (HDTMA) menggunakan cara pengadukan dalam sebuah gelas piala. Sebelum modifikasi dilakukan, zeolit dijenuhkan dengan larutan bufer sodium asetat pada pH 5 terlebih dahulu. Variabel percobaan meliputi: ukuran butir zeolit (–10+18 mesh, -18+28 mesh, dan –28+48 mesh), dan dosis HDTMA (50%, 100%, dan 200%). Zeolit hasil modifikasi ini selanjutnya diuji daya serapnya terhadap ion sulfat dan kromat. Hasil percobaan modifikasi menunjukkan, bahwa persen berat HDTMA yang melapisi zeolit berkisar antara 4,21 – 13,49 %, dengan nilai kapasitas tukar kation (KTK) berkisar antara 137,05 – 143,00 meq/100 g. Hasil uji daya serap terbaik diperoleh pada zeolit berukuran butir -28 + 48 mesh dan dosis HDTMA 200 % untuk ion sulfat yang mencapai nilai 49,46 mg/100g (5,15 mmol/kg), sedangkan untuk ion kromat didapat pada zeolit berukuran butir -10 + 18 mesh dengan dosis HDTMA50% dengan nilai daya serap sebesar 61,05 mg/100g (6,36 mmol/kg).

Kata Kunci: Zeolit alam, zeolit sintesis, daya serap

ABSTRACT

MODIFICATION OF NATURAL ZEOLITE FROM CIKALONG WEST JAVA WITH HEXADECIL TRIMETIL AMMONIA AND ABSORPTION RATE TEST OF SULPHATE AND CHROMATE IONS.

Cikalong mordenit natural zeolite with the average of cation exchange capacity (CEC) 154,2 meq/100 g has been used on modification trial. This modification attempts to increases the rate of anions absorbtion of zeolite in solution. On this research, zeolite is modificated using HDTMA through stirring process on beaker glass. Before the modification start, zeolite is set on pH 5 using sodium acetate solution. Variables on this research are: zeolite size (–10+18 mesh, -18+28 mesh, and –28+48 mesh), and HDTMA dosage (50%, 100%, and 200%). Furthermore modification of zeolite is tested it’s suphaate and chromate ions absorbtion rate. The modification of zeolite showed that the range of HDTMA weight percent that covers the surface of zeolite is 4,21 – 13,49% with the range of exchange ion capacity rate 137,05 – 143,00 meq/100 g. The best result of the absorbtion rate test is the -28 + 48 mesh zeolite with HDTMA dosage 200% for 49,46 mg/100g (5,15 mmol/kg) sulphate and for the cromat ion on -10 + 18 mesh zeolite with 50% HDTMA dosage, the absorbtion rate is 61,05 mg/100g (6,36 mmol/kg).

Keywords: Natural zeolite, synthesis zeolite, absorption rate

PENDAHULUAN

Mineral zeolit dapat ditemukan di beberapa wilayah di Indonesia, seperti daerah Bayah, Sukabumi, Bogor dan Tasikmalaya. Bahan Tanah seperti Na, Ca, Mg, K. Di beberapa

Negara Industri, peggunaan zeolit cenderung meningkat sedangkan di Indonesia pemanfaatan zeolit alam masih relatif

rendah. Pada dasarnya zeolit dapat diperoleh dengan 2 cara, yaitu secara alami dan secara sintetik. Sejauh ini pemanfaatan zeolit alam terbatas pada bidang-bidang pertanian, perikanan, peternakan, industri kertas, industri pengolahan makanan dan

(19)

JURNAL ZEOLIT INDONESIAVol. 2 No.1. Juli 2003 ISSN:1411-6723 Journal of Indonesia Zeolites

pengolahan air. Proses pengolahannya terbatas pada aktivasi fisis seperti proses penggilingan dan proses pemanasan saja. Sementara proses pengolahan dengan cara kimia seperti proses modifikasi masih belum ada yang menerapkannya.

Zeolit alam dapat dimodifikasi dengan bahan-bahan organik seperti HDTMA (Hexa Decil Trimetil Amonium), Vinil piridin, Chitosan dsb. Salah satu jenis zeolit alam yang mempunyai sifat penukar ion adalah mordenit. Modifikasi mordenit dengan bahan organik HDTMA dimaksudkan untuk merubah permukaan zeolit sehingga dapat menghilangkan anorganik oksianion dari suatu larutan encer.

Tujuan penelitian ini adalah memodifikasi zeolit dengan bahan organik HDTMA melalui proses pertukaran ion untuk menguji kemampuan daya serap zeolit termodifikasi tersebut dengan sulfat dan kromat. HDTMA memiliki ukuran molekul yang lebih besar dari ukuran pori-pori zeolit dan hanya menukar kation yang ada pada permukaan zeolit. Sedangkan zeolit alam yang tidak dimodifikasi dengan HDTMA tidak bisa menukar anion karena tidak memiliki daya tarik untuk oksianion.

TINAJAUAN TEKNOLOGI Zeolit Alam

Zeolit alam adalah suatu senyawa alumina silikat yang mempunyai struktur rangka tiga dimensi dari tetrahedral (SiAl)O4

mengandung pori-pori yang terisi molekul-molekul air dan kation-kation yang dapat dipertukarkan. Saat ini telah ditemukan lebih dari 50 spesi (jenis) zeolit alam. Beberapa spesi zeolit tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Zeolit alam yang ditemukan mempunyai kadar air tinggi yang masuk ke lubang atau pori-pori dan dapat dihilangkan dengan aktivasi fisis pemanasan pada temperatur 120 oC.

Adsorpsi

Adsorpsi adalah suatu proses dimana molekul-molekul dari senyawa diserap oleh permukan zat padat atau zat cair yang lain. Sedangkan istilah absorpsi digunakan jika penyerapan sampai ke dalam. Zat yang mengadsorpsi disebut adsorben, sedangkan zat yang diadsorpsi disebut adsorbat. Proses adsorbsi dapat terjadi pada batas permukaan dua fasa, sebagai contoh : fasa cair dan fasa gas, misalnya adsorbsi pada campuran gas klor dalam air. Banyaknya yang teradsorbsi sebagian besar tergantung pada zat padatnya dan molekul yang teradsorpsi.

Tabel 1. Spesi Zeolit Alam

Spesi Zeolit Rumus Formula

Analcime Na16(Al16Si32)96).16 H2O

Phillipsite (Na, K)10(Al10Si22O64).20 H2O

Erionite (Na, K,Ca)9(Al9Si27O72).27 H2O

Faujasite Na58(Al58Si134O384).240 H2O

Natrolit Na16(Al16Si24O80).16 H2O

Mordenite Na8(Al8Si40O96).24 H2O

Heulandite Ca4(Al8Si28O72).27 H2O

Clinoptilolite (Na4Ka)(Al8Si40O96).24 H2O

Stilbite Ca5(Al10Si26O72).28 H2O

Ferrierite (Na2Mg2)(Al6Si30O72).18H2O

Laumontite Ca4(Al8Si16O48).16 H2O

(20)

Dari teori adsorbsi Langmuir menunjukkan bahwa permukaan suatu zat padat terdiri dari ruang yang masing-masing dapat mengadsorpsi satu molekul gas. Penurunan isoterm adsorbsi Langmuir mencakup lima asumsi mutlak sebagai berikut:

1. gas yang teradsorbsi berkelakuan ideal dalam fasa uap,

2. gas yang teradsorbsi dibatasi sampai monomolekul,

3. permukaan adalah homogen, artinya afinitas dari setiap kedudukan ikatan moleku gas adalah sama,

4. tidak ada antaraksi lateral antara molekul adsorbat,

5. molekul gas teradsorbsi terlokalisasi, artinya tidak dapat bergerak pada permukaan.

Suatu persamaan linier dibuat dengan tujuan untuk mendapatkan persamaan penurunan dari persamaan Langmuir sebagai berikut : (X/M) = K + C(1/n)

Keterangan :

X = mg kromat atau sulfat M = kg zeolit

K = konstanta adsorbsi

C = konsentrasi kesetimbangan HDTMA n = konstanta Langmuir

Rumus diatas bila dilogkan menjadi : Log (X/M) = log K + (1/n) Log C Keterangan :

Log K = intersept Log (1/n) = slope

Modifikasi

Modifikasi adalah mengubah sifat permukaan zeolit dengan cara pelapisan dengan senyawa organik atau anorganik. Senyawa organik yang dapat digunakan antara lain vinil piridin, HDTMA, dan chitosan. Adapun kualitas zeolit yang dimiliki Indonesia seperti pada tabel 2.2.

Hexa Decil Trimetil Ammonium (HDTMA)

Hexa Decil Trimetil Ammonium (HDTMA) adalah suatu tetra-substitusi kation ammonium dengan pengikatan nitrogen bervalensi lima secara permanen dan jaringan lurus panjang alkil (C16) yang memberikan tingkat hydrophobisitas. HDTMA mempunyai berat molekul 320 gram/mol dan berat jenis 0,89 kg/liter. Rumus molekulnya yaitu C19H42ClN dan mempunyai sifat-sifat

sebagai berikut :

flash point 15 oC,

bersifat korosif sehingga mudah terbakar,

sangat berbahaya jika dikonsumsi secara langsung oleh manusia.

Rumus bangun HDTMA adalah sebagai berikut:

CH3 CH3

N + (CH2 )15 CH3

Cl CH3

Zeolit yang dimodifikasi secara baik dengan amina kuarter seperti HDTMA kemampuan daya serapnya dapat meningkat secara nyata khususnya untuk menghilangkan anorganik oksianion dalam larutan-larutan encer. Demikian juga, zeolit yang sudah dimodifikasi dengan HDTMA telah menujukkan kemampuannya untuk pembebasan senyawa-senyawa klorinasi alipatik. Perlakuan proses pelapisan permukaan zeolit dengan amina kwartener tidak menurunkan sifat daya serap zeolit yang secara alamiah memang tinggi.

Seperti mineral lempung (smektit), kebanyakan zeolit memilki muatan negatif dalam struktur jaringan yang merupakan hasil dari substitusi isomorfik kation dalam jaringan kisi-kisi kristal. Karena adanya muatan

(21)

JURNAL ZEOLIT INDONESIAVol. 2 No.1. Juli 2003 ISSN:1411-6723 Journal of Indonesia Zeolites

Tabel 2. Kualitas Zeolit Indonesia

Zeolit Asal Kadar

Zeolit % K T K Meq/100 gr Luas Permukaan Spesifik 2/gram) Jenis zeolit

Bayah 60.79 86.42 89.39 Klinoptilolit, mordenit

Nanggung 70.42 71.53 74.14 Klinoptilolit, mordenit

Sukabumi 41.27 68.83 68.79 Klinoptilolit, mordenit

Lampung 32.6 61 85.2 Klinoptilolit, mordenit

Cikalong 66.1 167 156.5 Mordenit

Ciamis 70.46 162.3 Mordenit

Malang 76.2 165 174.5 Mordenit

negatif ini maka zeolit alam memiliki kemampuan yang kecil bahkan tidak memiliki daya serap terhadap anion. Kwartener amina dan kation ekstrastruktural (yaitu Na, Ca dan K) pada permukaan eksternal zeolit dapat menetralisir muatan negatif.

Oleh karena itu, perlu dilihat ada tidaknya penyerapan anion dengan suatu organo-zeolit menunjukkan adanya sifat pada oksianion anorganik dari larutan encer. Dalam hal ini yang akan dikemukakan adalah mengenai penyerapan kalium kromat dan natrium sulfat oleh HDTMA-zeolit dan membahas mekanisme-mekanisme potensialnya terhadap proses penyerapan. Kalium kromat dipilih oleh karena senyawa ini sangat berbahaya apabila mencemari lingkungan. Natrium sulfat merupakan suatu oksianion bervalensi dua, namun kurang peka terhadap reduksi kimiawi.

METODE PENELITIAN

Penelitian modifikasi zeolit alam asal Cikalong dengan HDTMA ini dilakukan pada skala laboratorium melalui proses pertukaran ion yang menyebabkan terjadinya pelapisan HDTMA pada permukaan luar zeolit. Sebelum proses modifikasi ini dilakukan, zeolit alam dipreparasi terlebih dahulu sampai ukuran terentu.

Peralatan yang digunakan

Peralatan yang digunakan meliputi: alat preparasi seperti : pengering (oven), penggerus (crusher, roll crusher, dan

pulverizer), timbangan, pengayak (rotap shaker); alat untuk modifikasi dan uji adsorpsi (shaker dan erlenmeyer dan alat-alat gelas lainnya), penyaring, dan alat uji komposisi kimia (AAS dan SEM).

Bahan-bahan yang digunakan

Bahan-bahan yang digunkan terdiri dari : zeolit jenis mordenit asal Cikalong, HDTMA-Cl, buffer sodium asetat, natrium sulfat, kalium kromat, air, dan kertas pH.

Prosedur percobaan

Dalam penelitian ini, variabel yang ditetapkan nilainya adalah: waktu penggoyangan (kontak) selama 24 jam, temperatur 25 oC, larutan buffer sodium asetat pH 5. Sedangkan variabel yang divariasikan meliputi :ukuran partikel : -10 + 18 mesh, -18 + 28 mesh, dan -28 + 48 mesh, perbandingan berat zeolit dengan volume larutan HDTMA, serta konsentrasi HDTMA 50 %, 100 %, 200 %. Secara garis besar, percobaan modifikasi zeolit alam dengan HDTMA dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:

- Zeolit asal dikeringkan, digerus, diayak, kemudian ditimbang sesuai kebutuhan - Zeolit selanjutnya dikontakkan dengan

larutan buffer (50 ml Na-asetat pada pH 5), didekantasi dan dibilas dengan air - Setelah itu zeolit diperlakukan dengan

HDTMA, didekantasi, dibilas dengan air, dikeringkan (diangin-angin), dan kemudian ditimbang

- Zeolit hasil modifikasi dengan HDTMA diuji daya desarpnya terhadap ion kromat

(22)

dan sulfat dengan penggoyangan (shaker).

- Larutan kromat dan sulfat sebelum dan sesudah diadsorpsi oleh zeolit-HDTMA dianalisis kadarnya

- Zeolit alam dan zeolit hasil modifikasi dengan HDTMA diuji nilai KTK-nya, struktur mikro dengan SEM.

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Hasil uji karakteristik zeolit alam.

Hasil pengujian karakteristik zeolit alam dapat dilihat pada tabel 3.

Hasil uji karakteristik zeolit-HDTMA.

Hasil pengujian zeolit-HDTMA dapat dilihat pada tabel 3. Hasil percobaan zeolit alam pada Tabel 4 nilai kapasitas tukar kation (KTK) = 156,5 meq / 100 g, sedangkan zeolit termodifikasi pada Tabel 4. dengan konsentrasi 50%. Nilai KTK = 137,05 meq/100gr. Dilihat dari hasil nilai KTK terbukti bahwa zeolit alam lebih besar dibandingkan zeolit yang termodifikasi. Hal ini disebabkan oleh adanya pelapisan HDTMA pada permukaan zeolit, sehingga luas permukaan pori-pori zeolit berkurang yang akibatnya nilai KTK-nya turun.

Selain nilai KTK, ukuran dan dosis HDTMAi sangat berpengaruh untuk zeolit termodifikasi, dimana ukurannya (-28 + 48) mesh dengan dosis 200 % HDTMA-nya lebih besar dibandingkan dengan ukuran (-10 + 18) mesh. Sama halnya zeolit termodifikasi,

zeolit alam juga dengan ukuran (-28 + 48) mesh lebih besar dibandingkan dengan ukuran (-10 + 18) mesh. Karena zeolit alam dengan KTK yang tinggi dapat menukar kation yang besar, tetapi sangat kecil dalam menukar anion. Sedangkan pada zeolit termodifikasi mempunyai kemampuan untuk menyerap anion sulfat dan kromat tinggi. Namun zeolit termodifikasi kemampuan menukar kationnya relatif menurun pada ukuran (-10 + 18) mesh, untuk HDTMA 50 % KTK = 137,05, HDTMA 100 % KTK = 139, HDTMA 200 % KTK = 142,23 (meq /100g). Ini diakibatkan karena pemukaan luar zeolit lebih kecil daripada molekul HDTMA.

Hasil pelapisan zeolit dengan HDTMA

Berat dan persentase HDMA yang melapisi zeolit (berat 5 g) dapat dilihat pada table di bawah. Dari data di atas dapat dilihat, bahwa semakin halus ukuran butir zeolit, HDTMA yang menempel pada permukaan zeolit semakin banyak, karena luas permukaan spesifik zeolit semakin besar. Untuk ukuran butir –10+18 mesh dan dosis HDTMA 50 %, diperoleh persen dan berat HDTMA yang menempel pada permukaan zeolit dengan berat 5 gram masing-masing 4,21 % dan 0,22 g. Sedangkan untuk ukuran butir zeolit –28+48 mesh persen dan berat yang menempel pada permukaan zeolit masing-masing 8,75 % dan 0,48 g. Demikian juga untuk dosis HDTMA, semakin besar dosis yang ditambahkan, jumlah HDTMA yang menempel semakin besar pula (lihat table 5).

Tabel 3. Karakteristik zeolit alam Cikalong Tasikmalaya

UkuranMesh Komposisi Mineral Komposisi Kimia KTK meq/100 g

-10 + 18 Mordenit, Feldspathoid, Feldspar,dll Al2SO3, SiO2, Fe2O3, MgO, Dll 156.5 -18 + 28 154.3 -28+48 151.8

Tabel 4. Karakteristik zeolit termodifikasi dengan HDTMA-Cl. Ukuran Mesh Komposisi Mineral Komposisi Kimia KTK ( meq / 100 g ) 50 % 100 % 200 % -10 + 18 Mordenit HDTMA 137.05 139 142.23 -18 + 28 137.38 139.2 142.4 -28+ 48 138.49 139.5 143