LAPORAN AKHIR HASIL PENELITIAN HIBAH KOMPETENSI …repository.ugm.ac.id/digitasi/download.php?file=2098_Nuryono P.pdfkarakterisasinya dan karakteristik adsorpsi ion Au(III) dan ion

LAPORAN AKHIRHASIL PENELITIAN HIBAH KOMPETENSI

BATCH II LANJUTAN 2010

JUDUL:

PEMBUATAN SILIKA TERMODJFlKASI AMONIUM KUATERDAN AMIN IMFRINTED IONIK DARI ABU SEKAM PADI

UNTUK AnSORPSI SELEKTIF LOGAM EMAS

Tim Peneliti:

Dr. Nuryono, MS (Peneliti Utama)Dr. Eko Sri Kunarti, MSi (Anggota Peneliti I)

Prof. Dr. Narsito (Anggota Peneliti II)

DILAKSANAKAN ATAS BIAYA:Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional,

sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian Hibah Kompetensi-No~or: 235/SP2H/PP/DP2M/11I/2010,tanggal 01 Maret 2010

LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKATUNIVERSITAS GADJAH MADA

2010

RINGKASAN

Sebagai negara agraris, Indonesia dapat menghasilkan limbah abu sekam padi(ASP) sekitar 1 - 3 ton/tahun, yang sejauh ini belurn dapat dimanfaatkan secara optimal.Secara kimia komponen utama abu sekam padi (ASP) adalah silika amorf (di atas 90 %),dan beberapa oksida logam lain sampai mencapai 100%. Tingginya kandungan silikadalam abu sekam padi memungkinkan abu itu dapat digunakan sebagai sumber silika padapembuatan material berbasis silika yang lebih bermanfaat dan bernilai ekonomi tinggi.Sementara itu, sumber daya alam juga melimpah di Indonesia. Salah satu unsur yangmemiliki nilai ekonomi tinggi dan terkandung dalam tanah Indonesia adalah emas (Au).Ketidak-mampuan Indonesia dalam analisis emas sering dimanfaatkan oleh investor asingdengan tidak secara transparan tentang berapa sesungguhnya kandungan emas dalam suatubahan tambang dan tingkat pencemaran lingkungan perairan oleh logam berat akibatpenambangan. Mengingat konsentrasi emas dan pencemaran ion logam relatif kecilsehingga sering tidak terdeteksi oleh alat analisis, maka perlu adanya metoda analisis yangakurat dan memiliki batas deteksi rendah. Untuk meningkatkan akurasi data perlu adanyalangkah preparasi yang memerlukan pemekatan dan pemisahan ion logam dalam sampelmenggunakan adsorben yang efektif dan selektif untuk logam emas dan ion logam lainyang diinginkan. Dalam penelitian ini dilakukan kajian salah satu pemanfaatan ASPsebagai sumber silika pada sintesis silika termodifikasi gugus organik, yang mampu secaraselektif memisahkan ion Au(III) dalam larutan hasil pengolahan bahan tambang emas danion logam berat ikutan (Ni, Cu, dan Ag). Bahan baru yang disintesis itu selanjutnyadiaplikasikan sebagai bahan ekstraksi fasa padat dalam rangka pemisahan dan pemekatanion emas dari sampel bahan tambang dan analisis tingkat cemaran ion Cu(II), Ni(II) danAg(l) dalam limbah cair penambangan emas di Propinsi Jambi, Sumatera Barat.

Pada penelitian tahun pertama ini (tahap awal) telah dikerjakan pembuatanadsorben yaitu silika termodifikasi merkapto tanpa dan dengan tercetak ion Cd(II)menggunakan prekursor tetraethoksiorthosilan (TEOS) dan aplikasinya untuk adsorpsi ionCd(II) dalam larutan. Adsorben jenis sarna juga telah dibuat dengan prekursor larutannatrium silikat hasil pengolahan abu sekam padi (ASP) melalui proses sol-gel dan kajianadsorpsi untuk Au(III). Pada tahun kedua ini penelitian dilanjutkan sintesis dankarakterisasi silika termodifikasi amino (STA) tanpa dan tercetak ion Au(III) secara lebihkomprehensif, yaitu mengkaji proses elusi Au(III) dari material untuk mendapatkan STAtercetak ion Au(III). Karakterisasi dilakukan dengan menggunakan spektrofotometriinframerah dan difraktometri sinar-X (XRD) untuk mengidentifikasi masing-masing gugusfungsional dan strukturlkekristalan adsorben. Kajian adsorpsi ion Au(III) yang meliputikinetika dan termodinamika, pengaruh pH dan selektivitas adsorpsi terhadap Cu(II) jugadilakukan.

Hasil menunjukkan bahwa silika termodifikasi amino (STA) dan tercetak ionAu(III) (STA-Au) dapat disintesis dengan menggunakan larutan natrium silikat dansenyawa aminopropiltrimetoksisilan melalui proses sol-gel. Pelepasan Au(III) dari silikatermodifikasi amino dapat dilakukan menggunakan larutan tiourea dalam HCI dan dandapat meninggalkan rongga yang spesifik untuk Au(III). Adsorpsi Au(III) pada silikatermodifikasi amino dan silika termodifikasi amino tercetak ion Au(III) berlangsung efektifpada pH 3. Pencetakan ion Au(III) pada silica termodifikasi amino temyata justrumenurunkan kapasitas adsorpsi terhadap ion Au(III) mencapai 50%. Silika termodifikasiamino tercetak ion Au(III) dapat mengadsorpsi Au(III) dalam larutan Au(III)-Cu(II) sedikitlebih selektif dibandingkan silika termodifikasi amino tanpa tercetak ion Au(III). AdsorpsiAu(lII) oleh silika termodifikasi amino dan silika termodifikasi amino tercetak Au(III)menurun dengan meningkatnya ion cr dalam larutan Au(III). Berdasarkan hasil penelitian

iii

di atas penelitian tentang pencetakan ion Au(III) nampaknya tidak perlu dilanjutkan karenajustru menurunkan kapasitas adsorpsi sangat signifikan. Meskipun material tercetak ionAu(III) mampu meningkatkan selektivitas, manun tidak sebanding dengan waktu, tenagadan bahan yang diperlukan untuk pembuatan material tercetak ion.

Penelitian akan berlanjut pada tahun ketiga dengan memfokuskan pada kajiandesorpsi ion Au(III) beserta ion logam lain (tembaga, nikel dan perak) dari adsorben STAdengan berbagai eluen dalam sistem batch, kajian pembuatan STAK dari ASP dankarakterisasinya dan karakteristik adsorpsi ion Au(III) dan ion logam lain pada adsorbenyang dihasilkan dalam sistem batch, dan karakteristik adsorpsi ion logam Au(III) dan ionlogam ikutan pada STA dan STAK dalam sistem kolom, dengan variabel jenis eluen,konsentrasi eluen dan volume eluen. Oi samping itu, penggunaan STA dan STAK sebagaibahan sorben pada pemisahan dan prekonsentrasi Au(III) dari larutan melalui kolomekstraksi fasa padat (EFP) juga akan dilakukan. Pada tahapan ini beberapa nilai besaranyang digunakan untuk kriteria kualitas pemisahan dan pemekatan seperti selektivitas,faktor pemisahan, koefisien distribusi, kemampuan pemekatan dan penggunaan ulangditentukan dan dievaluasi. Bagian terkahir dari penelitian yang akan dilakukan dalam tahunketiga adalah aplikasi adsorben yang dihasilkan untuk pemisahan / prekonsentrasi ion emasdalam sampel simulasi dan yang berasal dari lokasi penambangan emas rakyat di Jambi,Sumatera Barat dan untuk ekstraksi Cu(II), Ni(II) dan Ag(I) pada analisis ion logam dalamrangka monitoring tingkat cemaran ion logam itu pada lingkungan perairan / limbahtambang emas

Kata Kunci: silika, imprinted, sekam padi, emas, adsorpsi

IV