MODIFIKASI SILIKA GEL DENGAN AMINOPROPIL TRIMETOKSISILAN (APTMS) DAN APLIKASINYA SEBAGAI ADSORBEN Cr(VI)

  • S. Septhiani Program Studi Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indraprasta PGRI, Jakarta, Indonesia

Abstract

Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengkaji kemampuan dan kapasitas silika termodifikasi (APTMS) dalam menyerap anion Cr(VI) Silika Gel (SG) yang disintesis dengan cara menambahkan larutan HCl 3M ke dalam campuran natrium silikat (Na2SiO3) dari abu sekam padi sebagai prekursor, sampai dengan pH 7. Proses pembuatan HAS dilakukan dengan menambahkan Aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) pada SG hasil sintesis menggunakan metode grafting dengan pelarut toluena dalam sistem refluks. SG dan HAS dikarakterisasi dengan metode spektrofotometri inframerah (FTIR) dan difraksi sinar-X (XRD). Kajian adsorpsi dilakukan menggunakan sistem batch dengan variasi pH, waktu dan konsentrasi ion Cr (VI). Ion logam yang teradsorpsi dianalisis secara kuantitatif dengan metode spektrofotometri Uv-Vis. Model isoterm Freundlich dan Langmuir digunakan untuk menentukan kapasitas dan energi adsorpsi. Mekanisme reaksi dipelajari dalam desorpsi dengan variasi senyawa desorben dan variasi tingkat kebasaan desorben. Aplikasi adsorben dilakukan pada limbah pelapisan krom. pH optimum adsorpsi Cr (VI) yaitu pH 1  untuk SG dan pH 2 untuk HAS. Waktu maksimum adsorpsi SG dan HAS adalah 4 jam dan 30 menit. Studi kinetika adsorpsi menunjukan bahwa adsorpsi Cr (VI) mengikuti model kinetika orde 2 pada SG dan pseudo orde 2 pada HAS. Kapasitas adsorpsi maksimum HAS sebesar 55,8 mg/g dan SG sebesar 7,6 mg/g.


Kata kunci: adsorpsi, Cr(VI), hibrida aminosilika, limbah pelapisan krom, silika gel.


The aim of this study was to assess the ability and capacity of modified silica (APTMS) to adsorb Cr(VI) anion. Silica Gel (SG) was synthesized by adding 3M HCl solution into a mixture of sodium silicate (Na2SiO3) obtained from rice husk ash as a precursor, up to pH 7. The process of making HAS was carried out by adding Aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) to the SG which was synthesized by grafting method using a solvent (toluene) in the reflux system. SG and HAS were characterized using infrared spectrophotometry (FTIR) and X-ray diffraction (XRD). Adsorption studies were performed using a batch system with variations in pH, time and concentration of Cr (VI) ions. The adsorbed metal ions were analyzed quantitatively using Uv-Vis spectrophotometry. The Freundlich and Langmuir isotherm model was used to determine the adsorption capacity and energy. The optimum pH of adsorption of Cr (VI) was pH 1 for SG and pH 2 for HAS. The maximum time for SG and HAS adsorption was 4 hours and 30 minutes. The adsorption kinetics study showed that Cr (VI) adsorption followed the second order kinetics model on SG and the second order pseudo on HAS. The maximum adsorption capacity of HAS was 55.8 mg/g and SG was 7.6 mg/g.


Keywords: adsorption, amino-silica hybrid, chrome plating wastewater, Cr(VI), silica gel.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Adamson,. W. 1990. Physical Chemitry of Surface. 5th ed. New York: John Wiley and Sons.
Jal, P. K., Patel, S. dan Mirsha, B. K. 2004. Chemical Modification of Silica by Immobilization of Functional Group for Extractive Concentration of Metal Ions. Talanta. 62:1005-1028.
Kalaphaty, U., Proctor, A. and Shultz, J. 2000. A Simple Method For Production of Silica From Rice Hull Ash, Bioresour Technol. 85: 285-289.
Kalapathy, U., Proctor, A., Shultz, B. 2002. An Improved Method for Production of Silica from Rice Hull. Bioresour Technol. 85: 285-289.
Li, J., Miao, X., Hao, Y., Zhao, J., Sun, X., Wang, L. 2008. Synthesis Amino-Functionalization of Mesoporous Silica and Its Adsorption of Cr(VI). J. Colloid and Interface Sci. 309-314.
Narsito, Nuryono. 2006. Imobilisasi Senyawa Amin pada Silika Gel dari Abu Sekam Padi Melalui Proses Sol Gel dan Kinetika Adsorpsi Ion Logam Divalen. Laporan Hasil Penelitian. Direktorat Jendral pendidikan tinggi departemen pendidikan nasional. UGM.
Ngah W. S. W., Hanafiah, M. A. K. M. 2007. Removal of Heavy Metal Ions From Wastewater by Chemically Modified Plant Waste as Adsorbents, J.Colloid Surf. Sci. Ngah, W.S.W., Kamari A., Fathinathan S., 2006, Adsorption of Chromium From Aqueous Solution Using Chitosan Beads. Springer. 2: 249-257.
Nuryono. 2004. Pengaruh Konsentrasi NaOH pada Peleburan Abu Sekam Padi Cara Basah, Prosiding Seminar Nasional Hasil Penelitian FMIPA Undip Semarang. 47-51.
Rachdiati, A. 2007. Penggunaan Kitosan untuk Penghilang Krom VI Dalam Air, Jurnal Metalurgi. 2(22).
Sakti, S. C. W. 2010. Sintesis dan Karakterisasi Hibrida AminoSilika Tercetak Ionik Sebagai Adsorben ion Au (III). Tesis. Fakultas MIPA UGM. Yogyakarta.
Stuart, B. 2004. Infrared Spektroscopy Fundamentals and Aplications. New York: John Wiley and Sons.
Sudjarwo, W. A. A., 2011. Teknik Imprinting Sol-Gel dan Grafting Dalam Pembuatan Hibrida AminoSilika untuk Adsorpsi Selektif Logam Transisi. Tesis. FMIPA UGM. Yogyakarta
Tang. S.C.N., Lo I. M. C. 2011. Comparative Study of the Adsorption Selectivity of Cr(VI) onto Cationic Hydrogels with Different Functional Groups. Water, Air & Soil Pollution. 223(4).
Zhang, Chunlong C. 2007. Fundamental of Enviromental Sampling and Analysis. America: Wiley.
Zuryati, UK. 2005. Pembuatan Silika Gel Dari Abu Sekam Padi Menggunakan Asam Sitrat dan Asam Klorida sertaKarakterisasinya. Skripsi. FMIPA UGM. Yogyakarta.
Published
2021-07-31
How to Cite
SEPTHIANI, S.. MODIFIKASI SILIKA GEL DENGAN AMINOPROPIL TRIMETOKSISILAN (APTMS) DAN APLIKASINYA SEBAGAI ADSORBEN Cr(VI). Jurnal Kimia (Journal of Chemistry), [S.l.], p. 148-154, july 2021. ISSN 2599-2740. Available at: <https://ojs.unud.ac.id/index.php/jchem/article/view/60561>. Date accessed: 05 oct. 2022. doi: https://doi.org/10.24843/JCHEM.2021.v15.i02.p04.
Section
Articles