PENGARUH RASIO Si/Al TERHADAP UKURAN PORI PADA MODIFIKASI ZEOLIT ALAM

Abstract

Zeolit alam merupakan material berpori yang telah dimanfaatkan dalam bidang industri sebagai adsorben, katalis, penyaring molekuler, penukar ion dan padatan pendukung. Ukuran pori zeolit alam mayoritas adalah kurang dari 20 Ǻ sehingga kemampuan adsorpsi terhadap molekul berukuran besar menjadi tidak optimal. Salah satu upaya meningkatkan efektivitas kemampuan tersebut dapat dilakukan dengan memodifikasi ukuran pori zeolit alam. Penelitian ini bertujuan memperoleh material hasil modifikasi zeolit alam berupa padatan kristal berpori dengan ukuran pori yang lebih besar dari zeolit alam dan mengkaji pengaruh rasio Si/Al terhadap ukuran pori material hasil modifikasi. Modifikasi dilakukan melalui beberapa tahap yaitu: destruksi, perlakuan hidrotermal dan kalsinasi. Proses destruksi dilakukan dengan penambahan NaOH ke dalam zeolit alam dan dipanaskan pada temperatur 500 C. Hasil destruksi berupa filtrat akan digunakan sebagai bahan utama pembentukan material dalam modifikasi. Untuk meningkatkan kandungan Si dilakukan dengan menambahkan larutan garam Natrium Silikat ke dalam filtrat. Proses pembentukan ukuran pori dengan bantuan molekul pengarah dilakukan melalui proses hidrotermal di dalam autoklaf pada temperatur 120 C selama 24 jam kemudian dilanjutkan proses kalsinasi pada temperatur 400 C selama 7 jam. Karakterisasi material hasil modifikasi dilakukan dengan difraksi sinar-X dan metode adsorpsi gas N2 (BET) untuk menentukan kristalinitas dan ukuran pori. Hasil analisis Spektroskopi Serapan Atom (SSA) terhadap filtrat zeolit alam menunjukkan rasio Si/Al sebesar 13,91. Hasil analisis inframerah memperlihatkan bahwa molekul pengarah telah terdekomposisi dan menghasilkan material yang termasuk jenis zeolit ditandai dengan munculnya spektrum khas zeolit. Berdasarkan hasil analisis difraksi sinar-X, modifikasi zeolit alam dalam penelitian ini menghasilkan padatan berbentuk kristal dan hasil analisis ukuran pori menunjukkan adanya peningkatan ukuran pori menjadi lebih besar dari ukuran pori zeolit alam (16,19 Ǻ). Ukuran pori terbesar dicapai pada ZSA-2 (rasio Si/Al = 24,57) sebesar 27,06 Ǻ. Peningkatan ukuran pori juga diikuti peningkatan luas permukaan dan volume pori secara berturut-turut adalah 43,74 m2/g dan 59,18 x 10-3 cc/g.