Sintesis Zeolit dari Abu Bagasse Sebagai Material Penukar Ion untuk Reduksi Kesadahan Air

Alfina Nurmayanti; Tara Nova Rinda Putri; Sani

Authors

Alfina Nurmayanti Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author
Tara Nova Rinda Putri Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Jawa Timur Author
Sani Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author

Keywords:

Abu bagasse, Zeolit Y, Hidrotermal, Kesadahan , Pertukaran Ion

Abstract

Sintesis zeolit dari abu bagasse telah menarik perhatian yang signifikan dikarenakan memiliki kandungan silika yang tinggi, sehingga memungkinkan terbentuknya struktur aluminosilikat berpori dengan kapasitas pertukaran ion yang sangat baik. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis zeolit dari abu bagasse serta mengkaji kemampuannya sebagai material penukar ion dalam menurunkan kesadahan air sumur. Proses sintesis dilakukan melalui tahap pembuatan natrium silikat, natrium aluminat, dan dilanjutkan dengan sintesis zeolit menggunakan metode hidrotermal. Karakterisasi material dilakukan menggunakan X-Ray Fluorescence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil XRF menunjukkan bahwa abu bagasse memiliki kandungan utama CaO sebesar 58,72% dan SiO₂ sebesar 23,94%. Analisis XRD mengindikasikan terbentuknya fase kristalin zeolit, meskipun masih terdapat fase minor pengotor. Hasil SEM menunjukkan morfologi partikel yang tidak beraturan dan berpori. Uji aplikasi menunjukkan bahwa zeolit mampu menurunkan konsentrasi Ca dari 609,25 mg/L menjadi 5,36 mg/L dan Mg dari 20,94 mg/L menjadi 3,64 mg/L. Hasil ini menunjukkan bahwa zeolit dari abu bagasse berpotensi sebagai material alternatif yang efektif dalam pengolahan air sadah.

References

[1] A. Setiawan, J. N. Hanun, and A. E. Afiuddin, “Sintesis dan Karakterisasi Zeolit dari Abu Bagasse Sebagai Adsorben Logam Berat Cu(II),” J. Presipitasi, vol. 17, no. 1, pp. 85–95, 2020.

[2] L. U. Widodo, G. A. Soedjono, and L. P. Pratiwi, “Rasio Abu Bagasse Dengan NaOH Terhadap Proses Pengambilan Silika,” J. Tek. Kim., vol. 11, no. 2, pp. 42–45, 2017.

[3] Arnelli, N. Afifah, N. Rizki, T. Windarti, and Y. Astuti, “Synthesis of Zeolite from Sugar Cane as Detergent Builder: Variation of Si/Al Ratio and Hydrothermal Time,” J. Kim. Sains dan Apl., vol. 21, no. 1, pp. 24–28, 2018.

[4] S. Ali, S. Amalia, and A. G. Fasya, “Synthesis and Characterization of Zeolite Y From Bagasse Ash with Hydrothermal Temperatures Variations Using The Sol-Gel Method,” Alchemy, vol. 4, no. 1, pp. 88–92, 2015, doi: 10.18860/al.v4i1.3069.

[5] R. Ulandari, L. Muis, and H. Suryadri, “Pengaruh Waktu Terhadap Karakteristik Zeolit Sintesis Daun Bambu (Gigantochloa Atter) Menggunakan Metode Hidrotermal dan Aplikasinya Terhadap Penyerapan Ion Logam Mn 2+,” J. Teknol. dan Inov. Ind., vol. 05, no. 01, pp. 34–039, 2024.

[6] A. Zahro, S. Amalia, T. K. Adi, and N. Aini, “Sintesis Dan Karakterisasi Zeolit Y Dari Abu Ampas Tebu Variasi Rasio Molar SiO2/Al2O3 Dengan Metode Sol Gel Hidrotermal,” Alchemy, no. 1, 2015, doi: 10.18860/al.v0i1.2912.

[7] J. Dongoran, P. Sulistiawati, S. Y. Simangunsong, P. G. R. Paksi, and M. H. Pasaribu, “Perkembangan Zeolit Sebagai Katalis Alam Potensial,” J. Jejaring Mat. dan Sains, vol. 3, no. 2, pp. 28–39, 2021.

[8] A. Arnelli, B. Y. Fathoni, T. I. Prastyo, A. Suseno, and Y. Astuti, “Synthesis of Zeolite from Bagasse and Rice Husk Ashes as Surfactant Builder on Detergency Process: Variation of NaOH Concentration for Silica Isolation,” J. Kim. Sains dan Apl., vol. 21, no. 3, pp. 139–143, Jul. 2018, doi: 10.14710/jksa.21.3.139-143.

[9] T. N. Pratama and A. Muttaqin, “Pengaruh Sumber Kation NaOH dan KOH Terhadap Jenis Zeolit Sintetis dari Abu Dasar Batubara dengan Metode Peleburan Alkali Hidrotermal,” J. Fis. Unand, vol. 6, no. 2, pp. 126–131, 2017, doi: 10.25077/jfu.6.2.126-131.2017.

[10] D. S. Oliveira, R. B. Lima, S. B. C. Pergher, and V. P. S. Caldeira, “Hierarchical Zeolite Synthesis by Alkaline Treatment: Advantages and Applications,” Catalysts, vol. 13, no. 2, pp. 1–28, 2023, doi: 10.3390/catal13020316.

[11] D. K. Nguyen, V. P. Dinh, N. T. Dang, D. T. Khan, N. T. Hung, and N. H. Thi Tran, “Effects of aging and hydrothermal treatment on the crystallization of ZSM-5 zeolite synthesis from bentonite,” RSC Adv., vol. 13, no. 30, pp. 20565–20574, 2023, doi: 10.1039/d3ra02552g.

[12] P. A. S. Moura et al., “Water adsorption and hydrothermal stability of CHA zeolites with different Si/Al ratios and compensating cations,” Catal. Today, vol. 390–391, no. November 2021, pp. 99–108, 2022, doi: 10.1016/j.cattod.2021.11.042.

[13] E. Pérez-Botella, S. Valencia, and F. Rey, “Zeolites in Adsorption Processes: State of the Art and Future Prospects,” Chem. Rev., vol. 122, no. 24, pp. 17647–17695, 2022, doi: 10.1021/acs.chemrev.2c00140.

[14] S. Mintova, J. Grand, and V. Valtchev, “Comptes Rendus Chimie Nanosized zeolites : Quo Vadis ?,” Comptes rendus - Chim., vol. 19, no. 1–2, pp. 183–191, 2016, doi: 10.1016/j.crci.2015.11.005.

[15] C. Belviso, “State-of-the-art applications of fl y ash from coal and biomass : A focus on zeolite synthesis processes and issues,” Prog. Energy Combust. Sci., 2017, doi: 10.1016/j.pecs.2017.10.004.

[16] C. Keawkumay et al., “Extraction of silica from sugarcane bagasse ash and its utilization in zeolite 4A synthesis for CO2 adsorption,” RSC Adv., vol. 14, no. 27, pp. 19472–19482, 2024, doi: 10.1039/d4ra02207f.

[17] A. Alastuey et al., “Synthesis of zeolites from coal fly ash : an overview,” vol. 50, pp. 413–423, 2002.

[18] G. Wu, X. Wang, Y. Yang, L. Li, G. Wang, and N. Guan, “Microporous and Mesoporous Materials Confirmation of NH species in the framework of nitrogen-incorporated ZSM-5 zeolite by experimental and theoretical studies,” Microporous Mesoporous Mater., vol. 127, no. 1–2, pp. 25–31, 2010, doi: 10.1016/j.micromeso.2009.06.025.

[19] J. Yu et al., “The synthesis and application of zeolitic material from fly ash by one-pot method at low temperature,” Green Energy Environ., vol. 1, no. 2, pp. 166–171, 2016, doi: 10.1016/j.gee.2016.07.002.

[20] Armayanii M, M. Mansur, and Subaer, “Pengaruh Temperatur Dan Komposisi Kimia Terhadap Sintesis Zeolite-Y Berbasis Lempung Dan Abu Sekam Padi,” no. 03, pp. 251–258, 2020.

[21] P. Ghanbarizadeh et al., “Performance Enhancement of Specific Adsorbents for Hardness Reduction of Drinking Water and Groundwater,” Water (Switzerland), vol. 14, no. 17, 2022, doi: 10.3390/w14172749.

[22] R. . S. NIKMAH, “Pengaruh Waktu dan Perbandingan Si/Al terhadap Pembentukan Zeolit A dari Abu Dasar Bebas Karbon dari PLTU PT. IPMOMI dengan Metode Hidrotermal,” J. ZEOLIT Indones., vol. 7, no. 1, 2008.

[23] R. Muntu and R. Rahmadhany, “Variasi Kemampuan Media Zeolit Dalam Menurunkan Kesadahan Air,” Sulolipu Media Komun. Sivitas Akad. dan Masy., vol. 24, no. 1, pp. 143–147, 2024, doi: 10.32382/sulo.v24i1.527.

[24] H. Oktavianty, S. Sunardi, and R. M. A. A. S. Wardani, “Sintesis Zeolit Dari Ekstrak Sekam Padi Dan Kaleng Bekas Sebagai Adsorben Penurunan Kesadahan Air,” J. Ilm. Rekayasa Pertan. dan Biosist., vol. 9, no. 2, pp. 185–192, 2021, doi: 10.29303/jrpb.v9i2.293.