Pengaruh variasi komposisi bahan pada pembuatan hidrolatsit Cu/Al dan aplikasinya sebagai Adsorben Asam Oksalat

Abstract

Senyawa hidrotalsit merupakan hidroksida ganda berlapis, yang di dalam strukturnya terjadi substitusi parsial logarn trivalen untuk logam divalen. Substitusi ini menciptakan muatan positif di dalam lapisan-lapisan hidroksidanya, yang kemudian tnuatan positif ini akan dinetralkan oleh anion dan molekul air yamg berada di dalam interlayer struktur senyawa hidrotalsit tersebut. Salah satu aplikasi dari senyawa hidrotalsit adalah sebagai adsorben. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan senyawa hidrotasit Cu/Al yang dapat digunakan untuk mengadsorpsi asam oksalat. Kemampuan adsorpsi asam oksalat pada senyawa hidrotalsit Cu/Al ini dipengaruhi oleh besamya muatan positif dari senyawa hidrotalsit tersebut. Besamva muatan positif tergantung dan komposisi Cu(NO3)2 dan Al(NO3)3 pada proses pernbuatannya, sedangkan proses adsorpsinya dapat berlangsung baik secara kuniawi maupun secara Senyawa hidrotalsit Cu/Al diperoleh dengan mengendapkan campuran larutan Cu(NO3)2 dan Al(NO3)3 yang divariasi komposisinya dengan perbandingan 1 : 1, 1 : 2, 2 : 1, 1 : 3, dan 3 : 1 dalam bentuk hidroksidanya menggunakan agen pengendap NaOH hingga diperoleh pH = 5, kemudian dilakukan pemanasan hingga diperoleh hasil akhir berupa padatan. Padatan yang terbentuk ditentukan kapasitas adsorpsinya terhadap asam oksalat dengan cara merendamnya di dalam larutan asam oksalat selama 24 jam. Analisis senyawa hidrotalsit Cu/Al sebelum dan sesudah mengadsorpsi asam oksalat dilakukan secara kualitatif menggunakan spektrofotometer FTIR dan senyawa hidrotalsit Cu/Al yang mampu menurunkan konsentrasi asam oksalat tertinggi dianalisis menggunakan difraksi sinar-X. Penurunan konsentrasi asam oksalat setelah diadsorpsi oleh senyawa hidrotalsit Cu/Al ditentukan secara kuantitatif menggunakan titrasi permanganometri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa hidrotalsit Cu/Al yang, dihasilkan berbentuk padat dan berwama biru. Analisis FTIR menunjukkan bahwa senyawa ini memiliki gugus fungsi OH, H2O, nitrat, A1-0, dan Cu-0, sedangkan analisis dengan difraksi sinar-X menunjukkan bahwa senyawa ini berujud kristal. Adsorpsi asam oksalat oleh senyawa hidrotalsit Cu/Al menghasilkan penurunan konsentrasi asam oksalat tertinggi sebesar 0,1377 M dengan persentase 91,78% setelah asam oksalat ini diadsorpsi oleh senyawa hidrotalsit Cu/Al dengan perbandingan Cu(NO3)2 : Al(NO3)3 = 1 : 2. Hasil adsorpsi ini diperkuat oleh spektrum FTIR. Pada analisis FTIR muncul vibrasi C=0 dan. C-0 asam oksalat di daerah 1700 cm-1 dan 1319,2 cm-1 yang disebabkan oleh masuknya anion oksalat ke dalam interlayer struktur senyawa hidrotalsit Cu/Al. Hydrotalcite is layered double hydroxides, where there is trivalent metal partial substitution for divalent metal. This substitution creates a positive charge in the hydroxide layers and neutralized by interlayer anion and water' molecule. Hydrotalcite can be used as an adsorbent. In this research, synthesis of Cu/Al hydrotalcite has been identified to adsorb oxalic acid. The adsorption level of oxalic acid on Cu/A1 hydrotalcite is influenced by positive charge. The charge depends on the composition of Cu(NO3)2 and Al(NO3)3 in the synthesis process and the adsorption process could be chemisorptions and physisorption. Cu/Al hydrotalcite was prepared by mixing Cu(Isl03)2 and Al(NO3)3 solutions with various composition of 1 : 1, 1 : 2, 2: 1, 1 : 3, and 3 : 1. The mixtures were precipitated with NaOH solution until pH of 5. Then the precipitated were heated to get their solids. The adsorption capacity of the solid was done by soaking the solid into oxalic acid solution for 24 hours. Cu/Al hydrotalcite was analyzed qualitatively using FTIR spectrophotometer before and after adsorption and Cu/A1 hydrotalcite which could decrease the highest oxalic acid concentration was analyzed using X-ray diffraction. The concentration decrease of oxalic acid was determined quantitatively by permanganometri titration. Experiment result showed that Cu/Al hydrotalcite had a solid form with blue color. The analysis with X-Ray di&action described that Cu/Al hydrotalcite had a crystal property, and the structure has functional groups of OH, H20, Nitrate, A1-0, and Cu-0 when analyzed by FTIR spectrophotometer. The adsorption of oxalic acid by Cu/Al hydrotalcite was resulted the highest concentration decrease of oxalic acid of 0,1377 M or 91, 78% for Cu/A1 hydrotalcite with composition ratio of Cu(NO3)2 Al(NO3)3 = 1 : 2. This adsorption result was also shown by FTIR spectrum by vibration of C=0 and C-0 from oxalic acid in 1700 cm-' and 1319,2 -1 - cm regions due to entering oxalic anion into CulAl hydrotalcite structure.