SINTESIS DAN KARAKTERISASI SILIKA MESOPORI DARI
LIMBAH KACA BENING
SKRIPSI
IMELDA ROSA PAKPAHAN
130822007
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SILIKA MESOPORI DARI
LIMBAH KACA BENING
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelarSarjana Sains
IMELDA ROSA PAKPAHAN
130822007
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Sintesis dan Karakterisasi Silika Mesopori Dari Limbah Kaca Bening
Kategori : Skripsi
Nama : Imelda Rosa Pakpahan
Nomor Induk Mahasiswa : 130822007
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Ekstensi
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan
IlmuPengetahuanAlamUniversitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan,September 2016
KomisiPembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dr.Hamonangan Nainggolan, M.Sc Dra. Saur Lumban Raja, M.Si NIP. 195606241983031002 NIP. 195506231986012002
Diketahui/Disetujuioleh:
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SILIKA MESOPORI DARI
LIMBAH KACA BENING
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.Medan, September 2016
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih karuniaNya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan baik.
Dengan rasa hormat, penulis menyampaikan terima kasih kepada IbuDra.Saur Lumban Raja, M.Si selaku pembimbing 1 dan Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc selaku pembimbing 2 yang telah banyak membimbing dan memberi arahan selama penyusunan skripsi ini. Terimakasih juga kepada Bapak Prof. Dr. Seri Bima Sembring selaku Ketua Bidang Kimia Anorganik FMIPA USU dan Bapak Dr. Nimpan Bangun, M.Sc selaku Kepala Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA USU yang telah memberikan saran – saran kepada penulis. Terima kasih kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu selaku Ketua Departemen dan Sekretaris Departemen Kimia S1 FMIPA-USU Medan. Terimakasih juga kepada Bapak Dr.Darwin Yunus Nasution, MS selaku Ketua Prodi Kimia Ekstensi.
Terimakasih yang sangat dalam juga penulis ucapkan kepada orangtua tercinta, M. Simbolon yang tak pernah berhenti memberi dukungan moril maupun materil serta selalu mengiringi penulis dalam doa, juga kepada abang Roni Boni Pakpahan, dan adik-adik tercinta Dutri Novharisa Pakpahan, Ekalisa Pakpahan, Dela Marehsa Pakpahan dan Riedenisa Pakpahanyang selalu memberikan semangat bagi penulis.
Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada seluruhasisten Laboratorium Kimia Anorganik yang membantu peneliti selama proses penelitian. Terima kasih juga kepada banyak pihak yang tidak bisa disebutkan satu – persatu. Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan berkatNya bagi kita semua.
Penulis menyadari bahwa isi skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, namun kiranya dapat membrikan manfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang kimia.
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SILIKA MESOPORI DARI LIMBAH
KACA BENING
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai sintesis dan karakterisasi silika mesopori dari limbah kaca dengan suhu kalsinasi 900 oC. Silika yang diperoleh dari limbah kaca diekstraksi dengan NaOH pellet diikuti dengan pengendapan menggunakan HCl untuk memperoleh silika. Silika yang dihasilkan selanjutnya dikarakterisasi dengan FT-IR, XRD, BET dan SEM. Dari data FT-IR diperoleh spektrum FT-IR dengan puncak serapan 1096 cm-1 pada gugus asimetri Si-O-Si dan puncak serapan 796 cm-1 dari gugus simetri Si-O-Si. Grafik XRD menunjukkan bahwa silika berbentuk amorf. Hasil adsorbsi - desorbsi nitrogen isotherm silika memperlihatkan adsorbsi isotherm Tipe IV yang merupakan karakteristik material mesopori dan diperoleh distribusi ukuran pori antara 1,93 sampai 13,70 nm serta volume dan luas permukaan silika berdasarkan perhitungan BJH masing-masing 0,568 cm3g-1 dan luas permukaan 210,8715 m2g-1. Dari hasil analisa SEM dengan perbesaran 1000 kali, struktur permukaan silika yang dihasilkan terlihat tidak merata dengan bentuk yang tidak beraturan dan terdapat lubang-lubang pada sebagian besar permukaan silika. Dari morfologi permukaan silika menunjukkan bahwa silika mesopori yang dihasilkan dari limbah kaca berpotensi digunakan sebagai adsorben.
SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF MESOPOROUS SILICA
FROM GLASS WASTE
ABSTRACT
Has done research on the synthesis and characterization of mesoporous silica from glass waste by calcination methods in temperature 900 oC. Silica derived from glass waste were extracted with NaOH pellet followed by re-precipitation using HCl to obtain silica. Silica was produced further characterized by IR, XRD, BET and SEM. The result of IR data from silica obtain FT-IR spectrum with wavenumber 1096 cm-1 from asimetric group Si-O-Si and spectrum with wavenumber 796 cm-1 fromsimetric group of Si-O-Si. XRD graph also show that silica was amorf. Isotherm of nitrogen adsorbtion - desorption silica result show that isotherm adsorbtion Type IV was mesophore characteristic and achieved that distribution of pore size between 1,93 untill 13,70 nm along with volume and silica width surface are based on calculation of BJH each 0,568 cm3g-1and 210,8715 m2g-1. From the result of SEM analysis with magnifying 1000, it was found of that silica surface structure looks with irregular shapes and hole of the silica surface. From the silica surface morphology show that the mesoporous silica was produced from glass waste has potential to be used as a adsorbent.
DAFTAR TABEL
No. Tabel Keterangan Halaman
Tabel 2.1 Kandungan Kimia Dari Kaca 5
Tabel 2.2 Istilah yang Digunakan Dalam Karakterisasi Pori Padatan 12
Tabel 4.1 Data Literatur Puncak Serapan Silika 28
Tabel 4.2 Pengukuran Difaktogram Silika Hasil Kalsinasi Pada 900 0C 30 Tabel 4.3 Tabel Adsorbsi - Desorbsi Isotherm Nitrogen 31
Tabel 4.4 Tabel Distribusi Ukuran Pori 34
DAFTAR GAMBAR
No. Gambar Keterangan Halaman
Gambar 2.1 Perubahan Polimorf Dari Silika 8
Gambar 2.2 Struktur Tetrahedral Silika 9
Gambar 2.3 Perbedaan Jenis Pori 11
Gambar 2.4 Klasifikasi Isotherm Adsorbsi menurut IUPAC 13 Gambar 4.1 Silika Hasil Pemurnian Pada Suhu 900 0C 24 Gambar 4.2 Spektrum FT-IR Silika Pada Suhu 900 0C 27 Gambar 4.3 Difaktogram XRD Silika Hasil Kalsinasi Suhu 900 0C 29 Gambar 4.4 Grafik Adsorbsi - Desorbsi Isotherm Nitrogen 32 Gambar 4.5 Klasifikasi Isotherm Adsorbsi Menurut IUPAC 33
Gambar 4.6 Grafik Distribusi Ukuran Pori 35
DAFTAR SINGKATAN
XRD : X – Ray Diffraction
