Gambar IV.12 memperlihatkan spektrum serapan FTIR untuk zeolit K-F dan Na-F.

Transkripsi

1 Gambar IV.12 memperlihatkan spektrum serapan FTIR untuk zeolit K-F dan Na-F. (a) Gambar IV.12 Spektrum serapan FTIR dari (a) zeolit K-F zeolit Na-F, kedua spektrum tidak menunjukkan adanya perubahan vibrasi maupun bending pada kedua zeolit 38

2 Kedua spektrum di atas bila dibandingkan maka tidak memberikan perbedaan. Penukaran ion yang terjadi pada zeolit yaitu antara ion Na + dan ion K + tidak merubah vibrasi maupun bending pada kisi-kisi serta kerangka zeolit. Pada Tabel IV. 1 diberikan pita-pita serapan yang terjadi pada kaolin, zeolit K-F, dan zeolit Na-F. Tabel IV. 1. Pita-pita serapan pada kaolin, zeolit K-F, dan zeolit Na-F Kaolin Zeolit K-F Zeolit Na-F Posisi (cm -1 ) Serapan Posisi (cm -1 ) Serapan Posisi (cm -1 ) Serapan 3696, 3619 Al-OH 3459 H 2 O H 2 O H 2 O 1030, 1005 Si-O-Si 1657,3 H 2 O H 2 O 1630 H 2 O CO CO Al-OH-Al T-O(TO 4 ) T-O(TO 4 ) 536 Al-O-Si TO TO 4 Hasil karakterisasi menggunakan mikroskop elektron (SEM) mengilustrasikan reaksi yang terjadi pada kaolin, serta pembentukkan zeolit. Gambar IV.13 memperlihatkan SEM mikrograf untuk kaolin pada perbesaran 5000x dan 10000x. 39

3 (a) Gambar IV. 13 Citra SEM Kaolin (a) Perbesaran 5000x Perbesaran 10000x Dari Gambar IV. 12 di atas, dapat dilihat bahwa kaolin Cicalengka hasil pemurnian memiliki bentuk yang tidak beraturan, campuran dari bentuk lempengan panjang serta kepingan-kepingann yang ukurannya bervariasi. Sedangkan metakaolin memiliki bentuk yang lebih beraturan, yaitu terdiri dari lempengan bulat panjang, serta sedikit kepingan kecil. Gambar IV.14 memperlihatkan SEM mikrograf dari metakaolin pada perbesaran 5000x dan 10000x. (a) Gambar IV. 14 Citra SEM Metakaolin (a) Perbesaran 5000x perbesaran 10000x SEM mikrograf untuk zeolit K-F dan zeolit Na-F menunjukkan bahwa kedua zeolit hasil sintesiss ini memiliki kristalinitas yang tinggi. Hal ini juga dapat dilihat dari pola difraksi yang dihasilkan oleh XRD yang tidak menunjukkan pelebaran pola difraksi, yang menunjukkan bahwa kedua zeolit memiliki derajat kristalinitass yang tinggi. 40

4 Gambar IV.15 memperlihatkan SEM mikrograf zeolit K-F dan zeolit Na-F pada perbesaran 5000x dan 10000x. (a) Gambar IV. 15 Citra SEM zeolit K-F (a) Perbesaran 5000x Perbesaran 10000x Dari Gambar IV.15 menunjukkan bahwa zeolit K-F memiliki bentuk menyerupai partikel-partikel kubus yang berukuran kecil beraturan. Demikian pula dengan zeolit Na-F bentuknya samaa persis dengan zeolit K-F, karena zeolit Na-F hanya bertransformasi karena penukaran ion dari zeolit K-F tidak mengubah bentuk partikel dari zeolit K-F. Gambar IV. 16 memperlihatkan SEM mikrograf dari zeolit Na-F pada perbesaran 5000x dan 10000x. (a) Gambar IV.16 Citra SEM zeolit Na-F (a) Perbesaran 5000x Perbesaran 10000x 41

5 Hasil karakterisasi menggunakan SEM EDX menunjukkan komposisi dari logamlogam serta oksigen yang menyusun zeolit Na-F hasil sintesis. Gambar IV.17 memperlihatkan SEM EDX mikrograf untuk zeolit Na-F. Gambar IV. 17 Spektrum SEM EDX zeolit Na-F Dari spektrum yang dihasilkan SEM EDX, maka rumus empiris zeolit Na-F hasil sintesis adalah Na 0.78 K 0.15 Al 1.05 Fe 0.02 Si 1.0 O Hasil ini sangat mendekati rumus empiris zeolit secara teoritis yaitu NaAlSiO 4 1.8H 2 O. Dari rumus empiris yang diperoleh dapat juga dilihat bahwa ion K + masih belum tergantikan sepenuhnya oleh ion Na +. Tetapi efisiensi penukaran ion antara ion K + dan ion Na + mencapai 84%, artinya metode ini cukup baik untuk digunakan dalam penukaran ion. Hasil penelitian ini telah dipublikasikan pada ICMNS (International Conference on Mathematics and Natural sciences)

6 IV. 2 Analisis Kurikulum Kimia SMA pada Pembelajaran Kimia Padatan Tinjauan secara khusus terhadap kurikulum KTSP kimia dalam materi-materi kimia padatan atau solid state di SMA menunjukkan bahwa kurikulum kimia tentang pokok bahasan kimia padatan masih sangat sederhana, serta masih sedikit menyertakan contoh-contoh. Hal ini kurang memungkinkan siswa memahami dan menguasai materi kimia, khususnya kimia padatan. Analisa inilah yang dijadikan dasar dalam pembuatan bahan pembelajaran kimia padatan, khususnya tentang zeolit dan kaolin dalam penelitian ini. Sebagai contoh analisa beberapa materi pokok kimia di SMA dapat dilihat pada Tabel IV. 2 di bawah ini : Tabel IV. 2 Analisa Kurikulum Kimia Padatan di SMA No Materi pokok Analisa 1. Materi pokok kelas X Ikatan kimia (ikatan kovalen, ikatan logam, ikatan ion) Di dalam kurikulum untuk materi pokok ikatan kimia digambarkan secara teoritis dan sedikit menyentuh aspek aplikatif atau penyertaan contoh, contoh yang diberikan masih bersifat umum dan kurang mengembangkan wawasan berpikir siswa. Sehingga diperlukan bahan pembelajaran yang akan membantu siswa memahami materi ini dengan baik dan mengembangkan wawasan berpikirnya. Minyak bumi 2. Materi pokok kelas XI Teori atom (bentuk molekul, gaya antar molekul) Pada materi pokok minyak bumi, siswa akan lebih memahami materi ini bila diberikan contoh kasus yang lebih aplikatif di dunia industri. Bentuk molekul merupakan materi yang cukup abstrak, dan di dalam kurikulum materi ini dijelaskan sangat teoritis sehingga siswa perlu diberikan bahan 43

7 3. Materi Pokok kelas XII Unsur-unsur golongan utama dan transisi pembelajaran yang dapat membantunya memahami materi ini. Pemberian materi ini dalam kurikulum kurang disertai contoh-contoh serta aplikasi yang banyak digunakan dalam dunia industri, sehingga pembuatan bahan pembelajaran akan membantu guru menjelaskan materi secara lebih aplikatif dan membantu siswa memahami materi ini menjadi lebih baik. IV. 3 Pembuatan Bahan (Resources) Pembelajaran Kimia SMA Berdasarkan hasil analisa di atas, telah dibuat bahan-bahan pembelajaran untuk beberapa materi pokok kimia padatan di SMA. Bahan-bahan pembelajaran yang telah dibuat secara khusus berkaitan dengan zeolit serta kaolin dan terbagi ke dalam beberapa jenis yaitu berupa : 1. Kuis (Quiz) 2. Sejarah (History) 3. Aplikasi di industri (Application) 4. Contoh konsep (Real concept) 5. Eksperimen (Experiment) 6. Pengetahuan (Knowledge) Sebagian bahan (resource) pembelajaran dalam tesis ini telah dipublikasikan serta dapat diunduh di Bahan pembelajaran yang telah dibuat serta pemetaan dalam pembelajaran kimia SMA dapat dilihat pada Tabel IV.3. 44

8 Tabel IV. 3 Bahan-bahan (resource) pembelajaran yang telah dibuat serta pemetaan dalam materi-materi kimia di SMA No Materi Pokok Resource Pembelajaran 1. Kelas X Ikatan ion dan ikatan kovalen Senyawa kovalen polar dan non polar. Struktur Padatan : Silika Sejarah Kaolin Sejarah Zeolit Minyak bumi 2. Kelas XI Bentuk molekul Zeolit sebagai katalis dalam minyak bumi Struktur Padatan : Silika Sejarah Kaolin Sejarah Zeolit Sintesis Zeolit Struktur Kristal Padatan Peranan katalis dalam makhluk hidup dan industri. Zeolit sebagai katalis dalam minyak bumi Sistem koloid 3. Kelas XII Unsur-unsur golongan utama dan transisi Sifat fisik dan sifat kimia unsur Pemurnian kaolin Struktur Padatan : Silika Nama-nama Mineral Zeolit 45

9 Manfaat dan dampak unsur-unsur dalam kehidupan sehari-hari dan industri Detergen zeolit Aplikasi kaolin 46