KARAKTERISASI MORFOLOGI CLAY DENGAN FILLER KULIT KAKAO Fynnisa Z 1, Amir Hamzah 2 1,2 Teknik Sipil, Fakultas Teknik UNA, Kisaran Jalan Jendral Ahmad Yani, Kisaran 21224 e-mail : 1 fynnisaz@gmail.com, 2 amirhamzah12@gmail.com Abstrak : Penelitian karakterisasi morfologi clay dengan filler kulit kakao yang diaktivasi secara fisika telah dilakukan. clay dibuat dengan ukuran 200 mesh dan diaktivasi kimia dengan larutan H 2 SO 4 6% selama 2 jam. Clay hasil aktivasi kimia dicampur dengan kulit kakao yang telah dibuat ukurannya menjadi 200 mesh. Hasil pencampuran dicetak dan diaktivasi pada suhu 800 0 C. Hasil aktivasi fisika siap digunakan untuk uji morfologi. Hasil pengujian menunjukkan variasi bahan 80 % clay + 20 % kulit kakao menghasilkan ukuran pori terbesar sebesar 7,34 µm. Kata kunci : Clay, kulit kakao, aktivasi PENDAHULUAN Pada umumnya, orang mengenal lempung sebagai benda yang tidak terlalu bernilai. Padahal sebenarnya lempung memiliki banyak kegunaan, diantaranya adalah berfungsi sebagai adsorber yang digunakan sebagai alternatif untuk mengatasi permasalahan limbah organik maupun limbah anorganik [1]. Lempung adalah material yang memiliki ukuran diameter partikel lebih kecil dari 2 μm dan dapat ditemukan dekat permukaan bumi. Karakteristik umum dari lempung mencakup komposisi kimia, struktur lapisan kristal dan ukurannya [2]. Semua mineral lempung memiliki sifat plastis dan mudah dicetak untuk butir yang serta pada waktu basah, sifat plastisitas dan kemampuan kerja dari lempung kebanyakan dipengaruhi oleh kondisi fisik, kaku setelah dikeringkan, vitreous (bersifat kaca) setelah dipanaskan pada temperatur yang sesuai [3]. Berdasarkan kandungan mineralnya lempung dibedakan menjadi monmorilonit, kaolinit, haloisit, klorit, dan illit [4]. Montmorillonit merupakan mineral yang memiliki sifat mudah mengembang, luas permukaan yang cukup besar dan memiliki kation yang dapat dipertukarkan. Sifat - sifat tersebut menjadikan lempung cocok dimanfaatkan sebagai adsorben. Penggunaan lempung sebagai adsorben telah dikenal luas, baik sebagai adsorben ion logam maupun senyawa-senyawa organik [5-8]. Oleh karena itu untuk meningkatkan potensi lempung sebagai adsorben perlu dilakukan proses aktivasi. Aktivasi bertujuan untuk melarutkan pengotor-pengotor atau senyawa- senyawa yang dapat menutupi pori lempung sehingga meningkatkan karakteristik dan kemampuan adsorpsi lempung. Perlakuan aktivasi menunjukkan adanya peningkatan kemampuan adsorpsi lempung, aktivasi lempung menggunakan H 2 SO 4 menghasilkan lempung dengan keasaman permukaan yang lebih tinggi dari pada tanpa aktivasi [9]. Hal ini dibuktikan dengan penelitian [10] aktivasi meningkatkan luas permukaan sebesar 0,1 m 2 /gram dan keasaman permukaan sebesar 0,31 mmol/gram, penelitian [11] meningkatkan luas permukaan sebesar 0,97 %, keasaman total 11, 76 %, dan penelitian [12] menunjukkan kapasitas adsorpsi meningkat yaitu sebesar 0,8197 mg/g. Oleh karena itu, maka dilakukan penelitian lempung teraktivasi dengan penambahan filler kulit kakao untuk mempelajari karakterisasi clay sebagai langkah awal dalam menciptakan sebuah komposit berbasis clay dengan filler kulit kakao yang dapat difungsikan sebagai filter.
METODE PENELITIAN 1. ALAT Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat Scanning Electron Microscopy (SEM) Model Zeiss, ayakan 200 mesh, shaker, ph meter, magnetik stirer, oven, neraca digital. 2. BAHAN Bahan yang digunakan adalah clay, kulit kakao, Larutan H 2 SO 4 6%, dan Aquades. 3. PROSEDUR KERJA Clay dibuat dalam ukuran 200 mesh dan diaktivasi secara kimia dengan larutan H 2 SO 4 6% selama 2 jam menggunakan magnetik stirer dan hot plate. Clay hasil aktivasi kimia dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 100 0 C selama 5 jam. Sampel yang telah kering dicampur dengan kulit kakao berukuran 200 mesh dengan komposisi tertentu. Hasil pencampuran dicetak dengan hidrolik press selama 10 menit. Sampel hasil pencetakan siap dilakukan uji SEM. Pengujian sampel dilakukan di PRIMKOPPOL PUSLABFOR POLRI KEB. Baru Jakarta Selatan. HASIL DAN PEMBAHASAN Karakterisasi hasil uji Scanning Electron Microscope (SEM) dimaksudkan untuk mengetahui bentuk morfologi dan ukuran pori dari partikel clay hasil aktivasi kimia dan fisika pada suhu 800 0 C dengan variasi tertentu. Hasil uji SEM pada clay ditunjukkan pada Gambar 1, 2, 3 dan 4 dibawah ini. Gambar 1. Hasil SEM dengan Variasi 100 % Clay Berdasarkan Gambar 1. didapat bahwa ukuran pori clay tanpa dicampur dengan filler kulit kakao adalah 2,32 µm.
Gambar 2. Hasil SEM dengan Variasi 90 % Clay + 10 % Kulit Kakao Gambar 3. Hasil SEM dengan Variasi 80 % Clay + 20 % Kulit Kakao Variasi komposisi pada clay mempengaruhi ukuran pori yang dihasilkan. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2 dan 3, dimana ukuran pori terbesar terdapat pada Gambar 3 sebesar 7,34 µm bila dibandingkan dengan Gambar 2 sebesar 7,02 µm.
Gambar 4. Hasil SEM dengan Variasi 70 % Clay + 30 % Kulit Kakao Berdasarkan hasil uji SEM pada Gambar 4 diketahui bahwa ukuran pori yang terbentuk sebesar 4,21 µm. Dari hasil pengujian SEM ini didapat bahwa sampel dengan variasi 80% clay + 20 % kulit kakao merupakan hasil uji SEM terbaik dengan membentuk ukuran pori terbesar yaitu sebesar 7,34 µm bila dibandingkan dengan variasi sampel pada Gambar 1, 2, dan 4. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan filler kulit kakao dapat menambah pori pada clay. Hal ini dikarenakan pada suhu 800 0 C filler kulit kakao berubah fase abu, sehingga meninggalkan pori pada sampel. Hasil karakterisasi penelitian ini dapat dijadikan studi awal dalam membuat komposit berbasis clay dengan filler kulit kakao sebagai filter. KESIMPULAN Pada penelitian ini dapat disimpulkan bahwa hasil karakterisasi uji SEM menunjukkan variasi komposisi 80 % clay + 20 % kulit kakao merupakan komposisi terbaik dengan membentuk ukuran pori sebesar 7,34 µm. Berdasarkan hasil uji tersebut diketahui bahwa penambahan kulit kakao pada clay mempengaruhi terbentuknya pori-pori pada clay dan hasil penelitian ini diketahui bahwa clay berpotensi sebagai adsorben dan dapat dijadikan sebagai filter. SARAN 1. Pada teknis pembentukan sampel perlu diperhatikan variasi tekanan, waktu penahanan, dan tata cara pencetakan. 2. Diharapkan penelitian ini, dapat dilakukan penambahan pengujian seperti uji mekanik untuk mengetahui kekerasan serta kekuatan yang terdapat pada komposit berbasis clay dengan filler kulit kakao.
DAFTAR PUSTAKA [1] Sunarso. (2007). Lempung Kita yang Terlupakan. Artikel, IPTEK, Sapto. Maret 15, 2008. http://ppsdms.org/lempung-kita-yang-terlupakan-2.htm. [2] Qodari, M. T. 2010. Karakterisasi Lempung dari Daerah Pagedangan Kecamatan Turen Kabupaten Malang dan Daerah Getaan Kecamatan Pagelaran Kabupaten Malang. Skripsi. Jurusan Kimia. UIN Malang. [3] Isman, MT., D. I.Sardjono, Sukosrono, & Kimolo, E.2000. Penentuan Komposisi Bahan Mineral Penyusun Keramik Untuk Immobilisasi Limbah Radioaktif. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir. P3TM- BATAN. Yogyakarta. [4] Wiley, J., 1977, Clay Colloid Chemistry, for Clay Technologist, Geologist, and Soil Scientist,2 th ed, a Wiley-Interscience Publication,New York [5] Bahri, S., Muhdarina, Nurhayati, dan Andiyani, F., 2012, Isoterma dan Termodinamika Adsorpsi Kation Cu 2+ Fasa Berair pada Lempung Cengar Terpilar, Jurnal Natur Indonesia, 14: 7-13. [6] Salman, M., Athar, M., Shafique, U., Rehman, R., 2012. Removal of formaldehyde from aqueous solution by adsorption on kaolin and bentonite: a comparative study. Turkish J. Eng. Env. Sci. 36: 263 270. [7] Avisar, D., Primor, O. Gozlan, I., and Mamane, H., 2009. Sorption of Sulfonamides and Tetracyclinesto Montmorillonite Clay, Water Air Soil Pollut. DOI.10.1007/11270-009- 0212-8. [8] Srinivasan, R., 2011. Advances in Application of Natural Clay and Its Composites inremoval of Biological, Organic, and Inorganic Contaminantsfrom Drinking Water, Advances in Materials Science and Engineering, 2011 : 1-17. [9] Suarya, 2010. Interkalasi Tetraetil Orthosilikat (Teos) Pada Lempung Teraktivasi Asam Sulfat dan Pemanfaatatannya Sebagai Adsorben Warna Limbah Garmen, Jurusan Kimia FMIPA Udayana, Bukit Jimbaran, Bali [10] Nufida, B.A., Nova, K., dan Yeti, K., 2014,Aktivasi Tanah Liat Dari Tanak Awu Secara Asam dan Penggunaannya Sebagai Adsorben untuk Pemurnian Minyak Goreng Bekas,Prosiding Seminar Nasional Kimia,Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, Surabaya,103-110 [11] Widjonarko, M. D., Pranoto, Yurike C., 2003,Pengaruh H2SO4 dan NaOH Terhadap Luas Permukaan dan Keasaman Total,Alchemy, 2 (2) : 19-29 [12] Auliah Army, 2009,Lempung Aktif Sebagai Adsorben Ion Fosfat Dalam Air, Jurnal chemical, 10 (2): 14-23