Sintesis dan Karakterisasi Silika Abu Ampas Tebu Termodifikasi Arginin sebagai Adsorben Ion Logam Cu(II)

Candra Purnawan, Tri Martini, Ima Puspita Rini

Abstract

Telah dilakukan penelitian tentang sintesis dan karakterisasi silika dari abu ampas tebu termodifikasi arginin dengan senyawa penggandeng glisidoksipropiltrimetoksisilan (GPTMS) sebagai adsorben ion logam Cu(II). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakterisasi silika abu ampas tebu termodifikasi arginin dengan senyawa penggandeng GPTMS sebagai adsorben ion logam Cu(II). Sintesis silika termodifikasi arginin dengan senyawa penggandeng GPTMS dilakukan dengan metode sol-gel. Adsorben tersebut dikarakterisasi dengan XRD, FTIR dan SAA. Uji kemampuan adsorpsi dilakukan menggunakan metode batch dengan larutan ion logam Cu(II), variasi pH, waktu kontak dan konsentrasi. Hasil penelitian menunjukkan perubahan difraktogram XRD pada silika termodifikasi dan silika abu ampas tebu (silika AAT). Difraktogram menunjukkan puncak melebar pada 2θ sebesar 10-15° dan 20-25°. Analisis FTIR menunjukkan Serapan baru –CH, ̶ NH tekuk, ̶ CN berturut-turut pada daerah 2947, 1570, dan 1356 cm-1. Analisis SAA menunjukkan peningkatan luas permukaan pada silika termodifikasi arginin daripada silika dari 64,31 m2/g menjadi 382,67 m2/g. Kondisi terbaik adsorpsi ion logam Cu(II) dengan adsorben silika termodifikasi arginin terjadi pada pH 6 dengan waktu kontak 45 menit. Silika termodifikasi arginin mengalami peningkatan kapasitas adsorpsi dibandingkan silika dengan kapasitas adsorpsi yaitu dari 0,12 mg/g menjadi 0,52 mg/g. Isoterm adsorpsi ion logam Cu(II) lebih dominan mengikuti isoterm Langmuir dengan r = 0,997.

Synthesis and Characterization of Arginine-Modified Silica from Baggase Ash as Cu(II) Ions Adsorbent. The synthesis and characterization of arginine modified silica from bagasse ash with crosslinker glycydoxypropyltrimethoxyxylane (GPTMS) as an adsorbent for Cu (II) ions has been studied. This research aimed to determine the characterization of arginine modified silica with crosslinker GPTMS as an adsorbent for Cu(II) ions. Synthesis arginine modified silica with crosslinker GPTMS was conducted using sol-gel method. The adsorbent was characterized by XRD, FTIR and SAA. Adsorption ability test conducted using the batch method with a solution of Cu(II) ions, variation of pH, contact time and concentration. The results showed the change in the XRD diffractogram of arginine modified silica from bagasse (silica ATT). XRD diffractogram releaved broad peaks at 2θ 10-15° and 20-25°. FTIR analysis showed a new absorption -CH, -NH bending, -C-N on area of 2947, 1570, and 1356 cm-1, respectively SAA analysis showed that the arginine-modified silica with crosslinker GPTMS has higher surface area than silica from 64.31 m2/g to 382.67 m2/g. The best conditions for copper adsorption with adsorbent arginine modified silica occured at pH 6 with a contact time of 45 minutes. Arginine modified silica has higher adsorption capacity than silica with a adsorption capacity from 0.12 mg/g to 0.52 mg/g. Adsorption of Cu (II) metal ions more dominantly follows Langmuir isotherms with r = 0.997.

 

Keywords

bagasse ash; silica, arginine; GPTMS; copper; adsorption

Full Text:

PDF

References

Akhinov, A.F., Hati, D.P., Nazriati, and Setyawan, H., 2010. Sintesis Silika Aerogol Berbasis Abu Bagasse dengan Pengeringan pada Tekanan Ambient, Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, ISSN: 1411-4216.

Alberty, R.A., and Daniel, F., 1987. Physical Chemistry. Canada. John Willey and sons Inc.

Amanda, C., 2014. Sintesis dan Karakterisasi Silika dari Abu Ampas Tebu Termodifikasi Sistein sebagai Adsorben Logam Tembaga (Cu), Skripsi, Surakarta: Kimia FMIPA UNS.

Andaka, G., 2008. Penurunan Kadar Tembaga pada Limbah Cair Industri Kerajinan Perak dengan Presipitasi Menggunakan Natrium Hidroksida. Jurnal Teknologi 1(2), 127-134.

Buhani., Narsito., Nuryono., and Kunarti, E.S., 2009. Amino and Mercapto-Silica Hybrid For Cd(II) Adsorption in Aqueous Solution. Indonesian Journal Chemistry 9(12), 170-176.

Hastuti, S., Nuryono and Agus, K., 2015, L-Arginin-Modified Silica for Adsorption of Gold(III). Indonessian Journal Chemistry 15 (2), 108-115.

Lee, J.Y., Chen, C.H., Cheng, S., and Li, H.Y., 2015. Adsorption of Pb(II) and Cu(II) Metal Ions on Functionalized Large-Pore Mesoporous Silica. International Journal Environment Science Technology 13(1), 1-12. doi: 10.1007/S13762-015-0841-y.

Mujiyanti, D.,R., and Nurmasari, R.,2012. Imobilisasi 1,8- Dihidroxyanthraquinon pada Silika Gel Melalui Proses Sol-Gel. Sains dan Terapan Kimia 6(1), 25-34.

Nuryono and Narsito, 2006. Adsorpsi Zn(II) dan Cd(II) pada Hibrida Amino-Silika dari Abu Sekam Padi. Alchemy 5(2), 1-12.

Rompas, G.P., Pangouw, J.D., Pandeleke, R., and Mangare, J.B., 2013. Pengaruh Pemanfaatan Abu Ampas Tebu sebagai Subsitusi Parsial Semen dalam Campuran Beton Ditinjau Terhadap Kuat Tarik Lentur dan Modulus Elastisitas. Jurnal Sipil Statik 1(2), 82-89.

Sajidu, S.M.I., Persson, I., Masamba, W.R.L., Henry, E.M.T., and Kayambazinthu, D., 2006. Removal of Cd2+, Cr3+,Cu2+, Hg2+, Pb2 + dan Zn2+ Cations and AsO43- Anions from Aqueous Solutions by Mixed Clay from Tundulu in Malawi and Characterization of The Clay. Water SA 32(4), 520-526.

Sriyanti, Taslimah, Nuryono, and Narsito, 2005. Sintesis Bahan Hibrida Amino Silika dari Abu Sekam Padi Melalui Proses Sol Gel. Jurnal Kimia Sains & Aplikasi 8(1), 1-10.

Vaibhav, V., Vijayalakishmi, U., and Roopan, S.M., 2014. Agricultural Waste as a Source for Production of Silica Nanoparticles. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, ISSN: 1386-1425

Varghese, J.G., Karuppannan, R.S., and Kariduraganavar, M.Y., 2010. Development of Hybrid Membranes Using Chitosan and Silica Precursors for Pervaporation Separation of Water + Isopropanol Mixtures. Journal of Chemical & Engineering data 55(6), 2084-2092. doi: 10.1021/je9003993.

Wogo, H.E., Segu, J.O., and Ola, P.D., 2011. Sintesis Silika Gel Terimobilisasi Dithizon melalui Proses Sol-Gel. Sains dan Terapan Kimia 5(1), 84-95.

Wu, Z., Zhao-Zhan, W., Jie., Liu., Jin-Hua, Y., and Shao-Ping, K., 2016. Removal of Ion Cu(II) Ions from Aqueous Water by L-Arginin Modifying Magnetic Chitosan. Colloids and Surface A: Physiciochemical and Engineering Aspects 499, 141-149. doi: 10.1016/j.colsurfa.2016.04.012.

Wu, Y., Zhang, L., Gao, C., Ma, J., Ma, X., and Han, R., 2009. Adsorption of Copper Ions and Methylene Blue in a Single and Binary System on Wheat Straw. Journal of Chemical & Engineering Data 54, 3229–3234. doi: 10.1021/je900220q.

Yusuf, M., Suhendar, D., and Hadisantoso, E.P., 2014. Studi Karakterisasi Silika Gel Hasil Sintesis dari Abu Ampas Tebu dengan Variasi Konsentrasi Asam Klorida. Jurnal Istek 8 (1), 16-28.

Article Metrics

Abstract view : 102 times
PDF - 0 times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.