proposal pembuatan zeolit sintetik

PROPOSAL PENELITIAN

PEMBUATAN ZEOLIT SINTETIK

Disusun oleh:

Siti Murtopingah

1209703037

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI

BANDUNG

2011

A. JUDUL PROGRAM

“Pembuatan Zeolit Sintetik”

B. LATAR BELAKANG

Zeolit merupakan suatu aluminosilikat dengan struktur terbuka yang tersusun atas jaringan tiga dimensi dari tetrahedral Si04 dan Al04 yang tiap ujungnya saling berbagi satu sarna lain. Sifat-sifat zeolit yang unik merupakan daya tarik tersendiri dalarn penerapan industri. Sisi asam yang potensial, permukaan yang sangat spesifik, dan dimensi pori yang terdefmisi dengan baik merupakan aspek-aspek yang sesuai untuk material katalis yang selektif Sementara itu, sebagian besar literatur dalarn bidang katalisis mengacu pada zeolit sebagai material yang sangat bermanfaat atau aplikatif. Zeolit memiliki potensial sebagai komponen reaktor membran dimana tetjadi kombinasi· kontinu antara proses pemisahan dan proses katalitik

Topologi dari kerangka zeolit memiliki peran yang sangat penting dalarn industri dan ilmu pengetahuan, hal ini ditunjukkan melalui penggunaannnya sebagai katalis dalarn industri minyak bumi dan sintesis bahan-bahan kimia. Aplikasinya dalarn katalisis lingkungan juga sangat menjanjikan. Selain itu, material zeolit mewakili model yang sempurna bagi sistem katalitik untuk berbagai reaksi katalitik yang penting. Arsitektur dan ukuran lorong dari zeolit juga merupakan aspek yang sangat penting dalarn katalis berbasis zeolit.

C. PERUMUSAN MASALAH

            Rumusan masalah pada penelitian ini yaitu Bagaimana cara membuat material Zeolit sintetik. Selain itu komposisi zeolit yang terbentuk sangat bergantung pada kondisi sintesis khususnya temperatur sehingga diperlukan penelitian untuk mengungkap ketergantungan variabel temperatur sintesis terhadap karakteristik produk.

D. PEMBATASAN MASALAH

            Mengingat banyak cara yang digunakan untuk membuat zeolit sintetik buatan, maka pada penelitian ini hanya dibatasi menggunakan lumpur.

E. SIGNIFIKASI MASALAH

            Penelitian ini penting dilakukan karena di negara-negara maju sudah banyak dilakukan penelitian tentang material zeolit. itu dikarenakan semakin menipisnya energi yang ada di bumi dan meningkatnya kebutuhan manusia. Material zeolit ini mempunyai manfaat di berbagai bidang, bidang kesehatan, pertanian, peternakan dan di bidang energi.

F. KAJIAN RISET SEBELUMNYA

G. TINJAUAN PUSTAKA

1. Sejarah Zeolit

Semenjak awal tahun 1940-an, ilmuwan Union Carbide telah memulai penelitiannya untuk mensintesis zeolit dan mereka berhasil mensintesis zeolit A dan X murni pada tahun 1950. Penemuan zeolit di dunia dimulai dengan ditemukannya Stilbit pada tahun 1756 oleh seorang ilmuwan bernama A. F. Constedt. Constedt menggambarkan kekhasan mineral ini ketika berada dalam pemanasan terlihat seperti mendidih karena molekulnya kehilangan air dengan sangat cepat. Sesuai dengan sifatnya tersebut maka mineral ini diberi nama zeolit yang berasal dari dua kata Yunani, zeo artinya mendidih dan lithos artinya batuan. Diberi nama zeolit karena sifatnya yaitu mendidih dan mengeluarkan uap jika dipanaskan.

Pada tahun 1784, Barthelemy Faujas de Saint seorang profesor geologi Perancis menemukan sebuah formulasi yang cantik hasil penelitiannya tentang zeolit yang dipublikasikan dalam bukunya “Mineralogie des Volcans”. Akhirnya berkat jasanya, pada tahun 1842 zeolit baru tersebut dinamai Faujasit[1].

2. Pengertian Zeolit

Struktur zeolit dapat digambarkan seperti sarang lebah dengan saluran-saluran dan rongga-rongga yang dihasilkan oleh sambungan-sambungan kaku tetrahedral. [2]. Zeolit adalah senyawa zat kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium. Secara umum, Zeolit memiliki melekular sruktur yang unik, dimana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur. Di beberapa tempat di jaringan ini, atom Silicon digantikan degan atom Aluminium, yang hanya terkoordinasi dengan 3 atom Oksigen. Atom Aluminium ini hanya memiliki muatan 3+, sedangkan Silicon sendiri memiliki muatan 4+. Keberadaan atom Aluminium ini secara keseluruhan akan menyebababkan Zeolit memiliki muatan negatif. Muatan negatif inilah yang menebabkan Zeolit mampu mengikat kation. Rumus empiris zeolit alam adalah  [1].

:

M_2/nO.Al₂O₃. x (SiO₂).yH₂O; dengan

M     : kation alkali atau alkali tanah,

n      : valensi kation,

x      : suatu harga dari 2 – 10

y      : suatu harga dari 2 – 7

 Zeolit pada umumnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu zeolit alam dan zeolit sintetik. Zeolit alam biasanya mengandung kation-kation K⁺ ,Na⁺, Ca²⁺ atau Mg²⁺ sedangkan zeolit sintetik biasanya hanya mengandung kation-kation K⁺ atau Na⁺. Pada zeolit alam, adanya molekul air dalam pori dan oksida bebas di permukaan seperti Al₂O₃, SiO₂, CaO, MgO, Na₂O, K₂O dapat menutupi pori-pori atau situs aktif dari zeolit sehingga dapat menurunkan kapasitas adsorpsi maupun sifat katalisis dari zeolit tersebut [2].

.

Gambar 1. Kerangka Zeolit

3. Mula Jadi Zeolit

Secara geologi, endapan zeolit terbentuk karena proses sedimentasi debu vulkanik pada lingkungan danau yang bersifat alkali (air asin), proses disgenetik (metamorfosa tingkat rendah), dan proses didrotermal.

a.       Endapan sedimen vulkanik

b.      Endapan Zeolit yang Berasal dari Hasil alterasi Air Tanah

c.       Endapan Zeolit Jenis Diagenetik

d.      Endapan Zeolit Hidrothermal

5. KEGUNAAN DAN KLASIFIKASI

5.1 Dasar-dasar Penggunaan

Penggunaan zeolit pada umumnya didasarkan pada sifat-sifat kimia zeolit, seperti penyerap, penukar kation, dan katalis.

1.      Penyerap

Penyerapan adalah proses ikatan suatu molekul atau unsur pada permukaan unsur lain. Penggunaan zeolit sebagai bahan penyerap karena :

• Zeoit bersifat selektif dan mempunyai kapasitas tukar kation cukup tinggi.
• Zeolit dapat memisahkan molekul-molekul berdasarkan ukuran dan bentuk struktur kristal zeolit.

2.Penukar Kation

Kation-kation dalam zeolit dapat dipertukarkan dengan kation lain dalam suatu larutan. Hal ini disebabkan oleh ion-ion dalampori-pori kristal zeolit selalu memelihara kenetralan muatan listriknya. Selain itu juga disebabkan ion-ion tersebut yang dapat bergerak bebas. Kapasitas pertukaran kation tergantung kepada ukuran, muatan ion, dan jenis zeolit.

3. Katalis

Reaksi katalistik terjadi di dalam pori-pori kristal zeolit. Sifat zeolit yang sangat penting sebagai katalis adalah ukuran pori-pori dan volume kosong yang besar. Akan tetapi, sifat ini sangat jarang dijumpai pada zeolit alam, sehingga pemanfaatan zeolit buatan sebagai katalis lebih umum. Selain itu, kedudukan kation dalam struktur zeolit dan perbandingan atom Si dan Al juga mempengaruhi sifat zeolit sebagai katalis.

5.2 Penggunaan Zeolit

a.       Bidang Pertanian dan Perkebunan

b.      Bidang Peternakan

c.       Bidang Perikanan

d.      Bidang Industri

e.       Bahan Pengisi (Filler)

f.       Bahan Keramik

g.      Bidang Energi

h.      Bahan Bangunan

i.        Industri Pesawat

j.        Zeolit Buatan

H. METODE PENELITIAN

a.      Sumber Data

Lumpur yang digunakan dapat menggunakan lumpur lapindo.

b.      Tipe Data

Data yang diteiti merupakan hasil dari material.

c.       Objek Penelitian

Yang menjadi objek di penelitian ini yaitu bagaimana lumpur dapat dimanfaat untuk pembuatan zeolit sintetik.

d.      Model Analisis

Untuk menganalisis data yaitu membandingkan hasil zeolit sintetik dengan suhu yang berbeda.

I. INSTRUMEN PENELITIAN

Bahan yang akan dipakai dalam penelitian antara lain :

a.       Lumpur

b.      Gas

c.       Larutan NAOH

Alat yang akan dipakai dalam penelitian antara lain :

a.       Mesin Penggilingan

b.      Kontainer

c.       Sekrup kecil

d.      Ayakan

J. ALOKASI BIAYA DAN WAKTU PENELITIAN

a.      Rencana Biaya

Penelitian ini merupakan penelitian yang sangat berguna di berbagai bidang dan seluruh kegiatan penelitian ini di biayai oleh pemerintah.

b.      Alokasi Waktu

Minggu  I              : persiapan alat dan bahan

Minggu II-III        : pembuatan zeolit sintetis

Minggu IV-V        : analisis dan hasil zeolit sintetis

K. REFERENSI

[1] http://www.barastone.com/ensiklopedia-batuan-alam/zeolit.html ( 27 Mei 2011)

[2] http://achmadinblog.wordpress.com/2011/03/02/zeolit/ ( 27 Mei 2011)