BAB I PENDAHULUAN. Dalam bab ini diuraikan mengenai latar belakang masalah, tujuan dari penelitian dan manfaat yang diharapkan. I.

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. Dalam bab ini diuraikan mengenai latar belakang masalah, tujuan dari penelitian dan manfaat yang diharapkan.

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Indonesia

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Penelitian

I. PENDAHULUAN. serius, ini karena penggunaan logam berat yang semakin meningkat seiring

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Penulis sangat menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penyusunan tesis ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Alumina banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti digunakan sebagai. bahan refraktori dan bahan dalam bidang otomotif.

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

HASIL DAN PEMBAHASAN. nm. Setelah itu, dihitung nilai efisiensi adsorpsi dan kapasitas adsorpsinya.

I. PENDAHULUAN. Seiring kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan. dibutuhkan suatu material yang memiliki kualitas baik seperti kekerasan yang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Salah satu industri yang terus berkembang pesat di Indonesia adalah industri

1. PENDAHULUAN. Perkembangan komposit berlangsung dengan sangat pesat seiring dengan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini menunjukkan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

θ HASIL DAN PEMBAHASAN. oksida besi yang terkomposit pada struktur karbon aktif.

I PENDAHULUAN. Cordierite adalah material zat padat dengan formula 2MgO.2Al 2 O 3.5SiO 2 yang

BAB 3 METODE PENELITIAN. Neraca Digital AS 220/C/2 Radwag Furnace Control Indicator Universal

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Penelitian

I. PENDAHULUAN. berbeda menjadi material baru yag memiliki sifat yang lebih baik dari material

I. PENDAHULUAN. Nanoteknologi merupakan teknologi masa depan, tanpa kita sadari dengan

I. PENDAHULUAN. dan banyak digunakan dalam aplikasi elektronik, keramik, adsorben semen,

I. PENDAHULUAN. Nanoteknologi diyakini akan menjadi suatu konsep teknologi yang akan

METODA AKTIVASI ZEOLIT ALAM DAN APLIKASINYA SEBAGAI MEDIA AMOBILISASI ENZIM α-amilase. Skripsi Sarjana Kimia. Oleh WENI ASTUTI

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Perbandingan Stabilitas Lapisan Hidrofobik Pada Substrat Kaca Dengan Metode Sol-Gel Berbasis Water-glass dan Senyawa Alkoksida

I. PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Ketika mendengar kata keramik, umumnya orang menghubungkannya dengan

PASI NA R SI NO L SI IK LI A KA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

SINTESIS SERBUK BARIUM HEKSAFERIT DENGAN METODE KOPRESIPITASI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Perkembangan ilmu material dalam peningkatan produk hasil reaksi tidak

HASIL DAN PEMBAHASAN Preparasi Contoh

ION EXCHANGE DASAR TEORI

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. Etilendiaminopropil)-Trimetoksisilan). Perlakuan modifikasi ini diharapkan akan

BAB I PENDAHULUAN. dalam bidang perindustrian. Penggunaan logam krombiasanya terdapat pada industri

II. TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Pengembangan sumber energi alternatif saat ini terus digiatkan dengan tujuan

BAB I PENDAHULUAN. manusia seperti industri kertas, tekstil, penyamakan kulit dan industri lainnya.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Penelitian

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai Juli 2015 di Laboratorium

BAB I PENDAHULUAN. mengandung bahan anorganik yang berisi kumpulan mineral-mineral berdiameter

BAB I PENDAHULUAN. dengan susunan ( CH-C(CH3)=CH-

I. PENDAHULUAN. Kebutuhan pada senyawa berukuran atau berstruktur nano khususnya dalam

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

MAKALAH PENDAMPING : PARALEL A PREPARASI DAN APLIKASI SILIKA GEL YANG BERSUMBER DARI BIOMASSA UNTUK ADSORPSI LOGAM BERAT

I. PENDAHULUAN. dan kebutuhan bahan baku juga semakin memadai. Kemajuan tersebut memberikan

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Universitas Sumatera Utara

ENKAPSULASI NANOPARTIKEL MAGNESIUM FERRITE (MgFe2O4) PADA ADSORPSI LOGAM Cu(II), Fe(II) DAN Ni(II) DALAM LIMBAH CAIR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. berhubungan melalui atom O (Barrer, 1982). Klasifikasi zeolit dapat didasarkan

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari - Juni 2015 di Balai Besar

Ringkasan Sifat-Sifat Kimia/Fisik Unsur-unsur Periode 3 Berupa kristal logam raksasa: Na, Mg dan Al Berupa kristal kovalen raksasa ; Si Berupa

BAB II STUDI PUSTAKA

AKTIVASI ABU LAYANG BATUBARA DAN APLIKASINYA SEBAGAI ADSORBEN TIMBAL DALAM PENGOLAHAN LIMBAH ELEKTROPLATING

Dan Kami turunkan dari langit air yang banyak manfaatnya lalu Kami tumbuhkan dengan air itu pohon-pohon dan biji-biji tanaman yang diketam,

BAB I PENDAHULUAN. Isu kelangkaan dan pencemaran lingkungan pada penggunakan bahan

HASIL DAN PEMBAHASAN. Preparasi Adsorben

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini telah dilakukan pada bulan Mei sampai Juli 2013 di Laboratorium

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SILIKA GEL DARI LIMBAH ABU SEKAM PADI (Oryza Sativa) DENGAN VARIASI KONSENTRASI PENGASAMAN


I. PENDAHULUAN. Al yang terbentuk dari 2 (dua) komponen utama yakni silika ( SiO ) dan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Industri yang menghasilkan limbah logam berat banyak dijumpai saat ini.

Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember

BAB V KIMIA AIR. 5.1 Tinjauan Umum

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Indonesia merupakan negara yang sangat kaya dengan sumber daya alam yang potensial, didukung dengan keadaan

I. PENDAHULUAN. Perkembangan industri tekstil dan industri lainnya di Indonesia menghasilkan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. perindustrian minyak, pekerjaan teknisi, dan proses pelepasan cat (Alemany et al,

...ل لن سن اف ا ن ب ن ل باف د ل ل لللن

PENGEMBANGAN METODE SINTESIS UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS ZEOLIT ALAMI DI INDONESIA

BAB I PENDAHULUAN. lingkungan adalah kromium (Cr). Krom adalah kontaminan yang banyak ditemukan

HASIL DAN PEMBAHASAN. Skema interaksi proton dengan struktur kaolin (Dudkin et al. 2004).

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil analisis proses preparasi, aktivasi dan modifikasi terhadap zeolit

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN Dalam bab ini diuraikan mengenai latar belakang masalah, tujuan dari penelitian dan manfaat yang diharapkan. I.1 Latar Belakang Pasir besi merupakan salah satu sumber besi yang dalam pemanfaatannya masih belum optimal. Di Indonesia penggunaan pasir besi masih terbatas sebagai bahan tambahan pada pabrik semen, sedangkan pemanfaatan pasir besi di luar negeri seperti di negara Selandia Baru sudah digunakan sebagai bahan baku pembuatan besi baja. Begitu juga dengan negara Cina yang sudah sejak lama menggunakan pasir besi sebagai bahan baku pembuatan besi baja. Secara umum pasir besi terdiri dari mineral logam serta mineral non logam seperti kuarsa, kalsit, felspar, amfibol, piroksen, biotit, dan turmalin. Mineral logam di dalam pasir besi terdiri dari magnetit, titanomagnetit, ilmenit, limonit, dan hematit. Mineral bijih pasir besi terutama berasal dari batuan basaltik dan andesitik vulkanik. Pasir besi mengandung mineral besi utama yang terdiri dari magnetit, hematit, titanomagnetit. Mineral-mineral lainnya yang ditemukan di dalam pasir besi seperti titania, alumina, silika kuarsa, vanadium pentaoksida sedangkan unsur-unsur pengotor lainnya dalam jumlah yang sedikit diantaranya fosfor dan sulfur (Brown et al., 1994). Tabel I.1 Komposisi kimia pasir besi (Brown et al., 1994) Fe-total TiO 2 Al 2 O 3 SiO 2 V 2 O 5 P S 50,1 % 7,42 % 3,61 % 10,2 % 0,44 % 0,046 % 0,006 % 1

2 Mineral utama dalam pasir besi memiliki sifat kemagnetan yang tinggi, sedangkan mineral pengotornya atau gangue memiliki sifat kemagnetan yang rendah. Mineral oksida besi yang terdapat didalam pasir besi tersedia dalam berbagai macam bentuk yaitu besi (II) oksida (FeO) atau disebut sebagai wustit, besi (III) oksida (Fe 2 O 3 ) atau disebut sebagai hematit (α- Fe 2 O 3 ) dan ditemukan dalam struktur ϒ- Fe 2 O 3 yang dikenal sebagai maghemit, sedangkan Fe 3 O 4 yang dikenal sebagai material magnetit. Material magnetit di dalam pasir besi merupakan material yang bersifat magnetik sehingga material tersebut dapat dipengaruhi oleh medan magnet eksternal. Beberapa kelemahan material magnetit terutama yang terdapat di dalam pasir besi adalah material ini sangat mudah mengalami oksidasi, mudah beragregasi, kurang stabil dalam larutan asam dan suhu yang tinggi. Kelemahan inilah yang menyebabkan berkurangnya sifat kemagnetan dari senyawa magnetit, sehingga diperlukan pelapisan magnetit agar material tersebut lebih stabil, menghambat korosi, dan inert. Pelapisan material magnetit dengan silika penting dalam pendekatan pengembangan material nano magnetit baik dalam kajian studi dasar dan aplikasi teknologinya. Beberapa keuntungan dengan adanya pelapisan senyawa magnetit diantaranya : pertama, silika yang terbentuk pada permukaan material magnetit dapat terlindungi dari tarikan dipolar magnet eksternal, selain itu dispersi material magnetit dalam matriks silika dalam fasa cairan dapat melindung material magnetit dari proses leaching pada lingkungan ph asam. Kedua, dengan adanya kehadiran gugus silanol pada permukaan silika, maka material magnetit yang terlapis oleh silika lebih mudah diaktivasi permukaannya sehingga material magnetit terlapis silika dapat terlapisi oleh gugus fungsional yang lain. Pelapisan material magnetit dengan silika menjadikan material magnetit menjadi lebih inert.

3 Secara umum, terdapat 4 metode yang secara umum digunakan untuk preparasi magnetit terlapis silika. Metode yang pertama adalah metode sol-gel, metode ini menggunakan silikon alkoksida sebagai sumber dari matriks silika. Fasa silika dibentuk dalam sistem koloidal material magnetit pada campuran air dan alkohol. Pendekatan yang kedua berdasarkan pembentukan material magnetit didalam pori pra-sintesis silika dengan senyawa logam (contoh: garam, senyawa kompleks atau alkoksida). Metode yang ketiga disebut metode pirolisis aerosol, dimana material magnetit yang terlapis silika disintesis dengan pirolisis aerosol dari prekursor campuran yang mengandung silikon alkoksida dan senyawa logam pada nyala api. Metode yang keempat ialah metode mikroemulsi air/minyak. Pada metode ini, digunakan surfaktan non-ionik untuk pembentukan mikroemulsi sehingga suspensi silika terbentuk di sepanjang permukaan material magnetit dengan adanya reaksi hidrolisis dan kondensasi tetra etil orto silikat (TEOS) (Deng et al., 2005). Diantara keempat metode tersebut, proses sol-gel merupakan metode yang paling sering digunakan dalam pembuatan material magnetit terlapis oleh silika. Beberapa keuntungan metode ini dibandingkan metode yang lain adalah kondisi reaksi yang sedang karena dilakukan pada suhu yang tidak terlalu tinggi, murah, dan bebas dari penggunaan surfaktan. Campo et al. (2005) telah berhasil melakukan pelapisan partikel hematit dengan silika melalui proses sol-gel sehingga diperoleh bentuk partikel spindle dengan ukuran 400 nm. Pacull et al. (2009) menggunakan surfaktan sebagai agen penstabil material magnetit dan berhasil mensintesis material magnetit terlapis silika melalui proses sol-gel. Selain TEOS, pelapisan magnetit dapat dilakukan dengan menambah suatu silika yang berasal dari larutan Na 2 SiO 3 pada permukaan magnetit. Silika yang melapisi permukaan magnetit dapat mengurangi tarikan dipolar antar magnetit serta melindungi permukaan magnetit dari leaching (Woo et al., 2005). Pada penelitian ini dilakukan kajian pelapisan pasir besi yang terlapisi oleh silika. Na 2 SiO 3 yang

4 digunakan adalah Na 2 SiO 3 p.a buatan merck (SiO 2 26,5%). Na 2 SiO 3 juga dapat diperoleh dari limbah sekam padi yaitu dengan cara diabukan dan dilebur dengan padatan NaOH pada suhu 600⁰C. Sumber silika lain yang bisa digunakan adalah prekursor silikon alkoksida. Pelapisan material magnetit dengan silika telah dilakukan oleh Deng et al. (2005) melalui metode sol-gel. Metode ini efektif pada pelapisan magnetit yang terdapat di dalam pasir besi dengan silika. Permukaan magnetit memiliki affinitas yang tinggi terhadap silika sehingga mencegah terjadinya agregasi material magnetit pada kisaran ph yang luas di dalam larutan. Pelapisan material magnetit di dalam pasir besi juga memudahkan modifikasi pasir besi terlapis silika dengan gugus fungsi yang lainnya. Silika sebagai material adsorben memiliki beberapa kelemahan diantaranya di dalam sistem batch, adsorbatnya sulit dipisahkan dengan material adsorbennya. Silika sebagai material adsorben yang melapisi permukaan magnetit mengakibatkan sifat adsorbsinya jauh lebih baik karena adsorbat akan mudah dipisahkan oleh adsorben dengan bantuan magnet eksternal. Perlunya modifikasi magnetit yang terlapisi oleh silika dikarenakan material silika sebagai adsorben memiliki efektivitas yang rendah pada saat mengadsorpsi ion logam. Hal ini dikarenakan lemahnya ikatan yang terbentuk antara permukaan silika dengan ion logam. Lemahnya ikatan antara silika dengan ion logam disebabkan rendahnya kemampuan atom O pada gugus silanol dan siloksan dalam mendonorkan pasangan elektron kepada ion logam. Atom O terikat langsung oleh atom Si sehingga permukaan silika dimodifikasi oleh gugus fungsi tertentu. Modifikasi material magnetit terlapisi oleh silika dilakukan dengan menambahkan gugus etilendiamina (NH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 ) yang berasal dari prekursor 3-etilendiaminapropil trimetoksisilan (EDPTMS). Atom N pada NH 2 merupakan atom donor pasangan elektron yang membentuk ikatan kuat terhadap ion logam. Gugus NH 2 memiliki sifat basa keras menurut teori HSAB (Hard Soft Acid Base) sehingga pada penelitian berikutnya diharapkan material ini dapat digunakan untuk

5 mengadsorpsi logam dengan sifat asam keras seperti Li +, Na +, K +, Ba 2+, Mg 2+, Ca 2+, Mn 2+, Au 3+, Al 3+, Sc 2+. Pada penelitian ini dilakukan pelapisan pasir besi dengan silika yang berasal dari Na 2 SiO 3 termodifikasi gugus etilendiamina dari prekursor 3-etilendiaminapropil trimetoksisilan (EDPTMS) dengan metode sol-gel. Pelapisan diantara ketiga bahan tersebut nantinya diharapkan menghasilkan suatu material adsorben yang sifatnya lebih tahan asam, memiliki gugus fungsi yang spesifik yang dapat mengadsorbsi ion logam dengan sifat asam keras, dan proses adsorbsi tersebut mudah dipisahkan antara adsorbat dengan adsorbennya. I.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Menghasilkan pasir besi terlapis silika termodifikasi gugus etilendiamina dengan mempelajari pengaruh penambahan volume Na 2 SiO 3 & EDPTMS terhadap sifat magnetik dan kristalinitas produk material yang dihasilkan. 2. Mempelajari pengaruh penambahan volume Na 2 SiO 3 & EDPTMS pada pasir besi terhadap berat produk material pasir besi terlapis yang dihasilkan. I.3 Manfaat Penelitian Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini diantaranya: 1. Memberikan informasi penggunaan pasir besi sebagai alternatif material magnetit (Fe 3 O 4 ) dalam proses pelapisan dengan silika.

6 2. Memberikan informasi kajian penambahan 3-etilendiaminapropil trimetoksisilan (EDPTMS) sebagai gugus etilendiamina termodifikasi pada pelapisan magnetit dengan silika.