AMOBILISASI ION Pb 2+ OLEH GEOPOLIMER HASIL SINTESIS DARI ABU LAYANG PT. IPMOMI PROBOLINGGO

Transkripsi

1 AMOBILISASI ION Pb 2+ OLEH GEOPOLIMER HASIL SINTESIS DARI ABU LAYANG PT. IPMOMI PROBOLINGGO Oleh: Ria Akmalia Fitriani pembimbing: Drs. M. Nadjib Mudjahid, MS. Hamzah Fansuri, M. Si. Ph. D. 10 Agustus 2014 Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

2 LATAR BELAKANG Pb 2+ Digunakan pada industri cat Industri baterai Pada bensin menaikkan nilai oktan Limbah Logam berat Tahan terhadap asam, garam, basa Memiliki kekuatan yang baik memblokir pembentukkan hemoglobin Merusak ginjal dengan menurunkan fungsi ginjal Penurunan fungsi sistem saraf pusat, Epilepsi, Halusinasi Menyebabkan keguguran AMOBILISASI

3 LATAR BELAKANG Memiliki fasa amorf dan kristalin sehingga perlu ditambahkan larutan pengaktif Kaolin atau metakaolin Kekuatan mekanik dipengaruhi silikat dan aluminat, kandungan air, larutan pengaktif Limbah abu layang & Produksi melimpah, terpenting mengandung SiO 2 dan Al 2 O 3

4 LATAR BELAKANG Penelitian-penelitian sebelumnya Warih, 2009 Stiasari, 2011 Kation logam Pb 2+ memiliki kemampuan amobilisasi yang lebih tinggi di bandingkan kation logam Cd 2+ seiring bertambahnya waktu pada geopolimer berbahan dasar abu layang cilacap Kation logam Cd 2+ memiliki keefektifan 79,09-96,25% pada geopolimer berbahan dasar abu layang PT.IPMOMI

5 RUMUSAN MASALAH Bagaimana mengamobilisasi ion Pb 2+ pada geopolimer dari abu layang PT. IPMOMI Bagaimana ketahanan geopolimer yang mengamobilisasi ion Pb 2+ terhadap leaching serta pengaruh penambahan Pb 2+ pada kekuatan geopolimer Amobilisasi Ion Pb 2+ Oleh Geopolimer Hasil Sintesis dari Abu Layang PT. Ipmomi Probolinggo

6 TUJUAN Untuk mengamobilisasi ion Pb 2+ pada geopolimer dari abu layang PT. IPMOMI Probolinggo Mengetahui kemampuan amobilisasi ion Pb 2+ pada geopolimer serta perubahan kekuatan geopolimer MANFAAT Mendapatkan amobilisasi logam berat secara umum oleh geopolimer Memanfaatkan geopolimer sebagai bahan baku bangunan darat dan bangunan air sebagai pengganti semen

7 METODOLOGI PENELITIAN PREPARASI SAMPEL PREPARASI ABU LAYANG Abu layang Diayak menggunakan ayakkan 120 mesh dikeringkan pada suhu 105 C (12 jam) Dianalisis menggunakan XRF Abu layang karakterisasi

8 METODOLOGI PENELITIAN PEMBUATAN LARUTAN PENGAKTIF NaOH Aqua DM Waterglass karakterisaasi Diaduk dan didiamkan selama 12 jam Larutan NaOH Larutan Alkalin Diaduk dan didiamkan selama 15 menit

9 METODOLOGI SINTESIS GEOPOLIMER Abu layang karakterisasi Larutan pengaktif Al(OH) 3 Diaduk selama 2 menit mixer kecepatan rendah Pb(NO 3 ) 2 data Divibrasi 2 menit Pasta homogen Pasta homogen dalam cetakan Dimasukkan plastik kedap udara Pellet geopolimer Dioven 60 C + dsiimpan 28 hari Pellet geoplimer di curing Diuji kuat tekan

10 METODOLOGI LEACHING Pellet geopolimer Pellet geopolimer data dimasukkan dalam larutan asetat Dianalisa ICP Sampel leachate Pellet geopolimer Diaduk selama 7 jam

11 OPTIMASI S/L AL (g) Fasa padat WG (g) Fasa cair NaOH (g) Aqua DM (ml) S/L Kuat Tekan (Mpa) ,76 9, ,40 N/A ,76 9, ,90 24, ,76 9, ,15 33, ,76 9, ,90 33, ,76 9, ,59 33, ,76 9, ,40 9, ,76 9, ,15 8, ,76 9, ,90 5, ,76 9, ,40 3,60 menurun Kuat tekan tertinggi Paling tinggi

12 OPTIMASI S/L Grafik geopolimer variasi S/L 40,00 kuat tekan (MPa) 35,00 30,00 25,00 20,00 15, ,30 33,20 24,40 Series1 Rentang rasio 3,59-4,15 : kuat tekan yang dimiliki masih tinggi, setelah rasio 4,9 mulai mengalami penurunan 10,00 5,00-9,60 8,10 5,60 3,60 0 2,40 2,90 3,15 3,40 3,59 3,90 4,15 4,90 5,40 variasi S/L geopolimer Geopolimer dengan rasio S/L =3,59 menjadi standart

13 OPTIMASI RASIO SIO 2 /Al 2 O 3 SIO 2 tetap dengan Al 2 O 3 AL (g) Fasa padat WG (g) Fasa cair NaOH (g) Aqua DM (ml) AlOH 3 (g) SiO 2 / Al 2 O 3 Kuat tekan (Mpa) ,76 9, ,00 6, ,76 9, ,99 6, ,76 9, ,70 6,45 33, ,76 9, ,64 6,06 21, ,76 9, ,59 5,54 14, ,76 9, ,30 5,00 11, ,76 9, ,57 4,50 7,46 Setting time terlalu cepat tidak bisa dicetak Kuat tekan tertinggi Geopolimer yang memiliki kuat tekan terbaik diperoleh pada rasio SiO2/AlO3 6,45

14 OPTIMASI RASIO SIO 2 /Al 2 O 3 40 pengaruh perbedaan rasio SiO2/AlOH3 dengan Si tetap ,46 Kuat tekan tertinggi kusat tekan (MPa) ,46 11, Series1 Semakin tinggi rasio SiO 2 /Al 2 O 3 maka semakin tinggi pulakuat tekan, namun menurun setelah rasio 6, ,5 5 5,54 6,06 6,45 6,62 6,85 variasi SiO2AlOH3

15 OPTIMASI RASIO SIO 2 /Al 2 O 3 Al 2 O 3 tetap AL (g) Fasa padat WG (g) Fasa cair NaOH (g) Aqua DM (ml) AlOH 3 (g) Fasa padat Fasa Cair SiO 2 / Al 2 O 3 Kuat tekan (Mpa) 130,00 30,76 9,24 16,00 40,00 0,00 0, ,93 104,40 24,70 7,41 26,10 35,80 0,52 0, ,46 76,80 19,22 5,77 36,50 31,10 1,05 0, ,26 61,50 14,54 4,37 43,00 28,80 2,11 0, Geopolimer yang memiliki kuat tekan terbaik diperoleh pada rasio SiO 2 /Al 2 O 3 5,50

16 OPTIMASI RASIO SIO 2 /Al 2 O 3 Kust Tekan (MPa) pengaruh perbedaan rasio SiO2/Al2O3 dengan Al tetap 0 14,26 15,46 4 4,9 5,5 6,45 rasio SiO2/Al2O3 10,9 Series1 Kuat tekan tertinggi Batas kenaikkan kuat tekan terjadi pada rasio 5,5 dan menurun setelah rasio 5, 5 Rasio SiO 2 /Al 2 O 3 5,5 : geopolimer dengan Si tetap <geopolimer dengan Al tetap Rasio SiO 2 /Al 2 O 3 6,45 : geopolimer dengan Si tetap <geopolimer dengan Al tetap Rasio SiO 2 /Al 2 O 3 dengan Si tetap 6,45 dengan S/L 3,59 digunakan sebagai geopolimer standar untuk amobilisasi ion logam Pb 2+

17 PENGARUH PENAMBAHAN Pb 2+ TERHADAP KUAT TEKAN GEOPOLIMER Nama Sampel Kuat tekan (mpa) I II III Kuat Tekan (Mpa) standart 36,00 51,20 13,20 33,46 Pb ,00 29,20 26,00 34,53 Pb ,00 49,20 22,00 35,86 Pb ,40 32,80 40,40 37,20 Pb ,20 45,20 44,00 44,80 Pb ,00 52,00 48,40 53,46 Na 2 CO 3 Semakin tinggi konsentrasi Pb maka semakin tinggi pula kuat tekan yang di dapat

18 PENGARUH PENAMBAHAN Pb 2+ TERHADAP KUAT TEKAN GEOPOLIMER Grafik Chart Title ,53 35,86 37,2 44,8 53,46 Series4 Masih dimungkinkan penambahan logam Pb karena nilai Kuat tekan meningkat

19 LEACHING GEOPOLIMER TUJUAN Mengetahui kemampuan geopolimer dalam menahan ion Pb 2+ Nama mg Pb/g mg Pb/g Kadar Pb 2+ yang sampel geopolimer geopolimer terleaching (ppm) Pb ,579 3,473 1,4749 Pb ,43 27,80 0,4931 Pb ,093 54,556 Tidak terdeteksi Amobilisasi Pb 2+ paling baik diamati pada penambahan Pb ppm seiring tingginya kerapatan yang ditimbulkan ion kontaminan semakin kuat pula geopolimer menahan serangan asam asetat

20 ANALISIS MiKROSTRUKTUR DENGAN SEM Mengetahui mikrostruktur baik porositas maupun bentuk retakan geopolimer Bagian tepi Bagian tengah Bagian tepi Bagian tengah sampel Pb 1000 ppm sebelum di leaching sampel Pb 8000 ppm sebelum di leaching

21 ANALISIS MORFOLOGI DENGAN SEM Bagian tepi Bagian tengah Terdapat aglomerasi Si setting time cepat sampel Pb ppm sebelum di leaching Jika dibandingkan dengan geopolimer (dengan Pb1000 dan Pb 8000) kerapatan lebih tinggi

22 ANALISIS MORFOLOGI DENGAN SEM Bagian tepi Bagian tengah Bagian tepi Bagian tengah sampel Pb ppm setelah di leaching Aglomerasi Si disebabkan setting time tinggi sampel Pb ppm setelah di leaching Intensitas Pb lebih banyak di bagian tengah dibandinggkan bagian tepi

23 ANALISIS MORFOLOGI DENGAN SEM Bagian tepi Bagian tengah Intensitas Pb lebih banyak di bagian tengah dibandinggkan bagian tepi Jika dibandingkan dengan geopolimer (dengan Pb1000 dan Pb 8000) kerapatan lebih tinggi sampel Pb ppm setelah di leaching Jika dibandingkan dengan geopolimer dengan geopolimer yang

24 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Ion logam Pb 2+ dapat diamobilisasi menggunakan geopolimer dari abu layang PT. IPMOMI Komposisi geopolimer terbaik terdapat pada rasio S/L 3,59 : kuat tekan tertinggi sebesar 33,70 MPa. rasio SiO 2 /Al 2 O 3 dengan Si tetap 6,45 pada S/L 3,59 : kuat tekan sebesar 33,46 MPa. Kemampuan amobilisasi terbaik di peroleh pada geopolimer dengan penambahan Pb ppm. Semakin tinggi konsentrasi ion Pb 2+ yang ditambahkan, semakin tinggi pula kuat tekannya. Kuat tekan tertinggi sebesar 53,46 MPa didapat pada geopolimer dengan penambahan Pb 2+ sebesar ppm. Pada penambahan sebesar ppm, tidak ditemukan adanya ion Pb 2+ di dalam leachate.

25 TERIMAKASIH