Adsorbsi Pewarna Direct Black 38 Menggunakan Komposit Silika Mesopori Dari Abu Sekam Padi/Karbon Aktif Dari Tempurung Kelapa

Abstract

Abstrak

Pada penelitian ini adsorben komposit silika mesopori dan karbon aktif dibuat untuk mengadsorpsi zat warna direct black 38. Silika mesopori dibuat dari abu sekam padi dan karbon aktif dibuat dari tempurung kelapa. Silika direaksikan dengan NaOH menjadi larutan natrium silikat lalu direaksikan dengan PEG yang selanjutnya PEG diekstraksi secara solvotermal sehingga menghasilkan produk silika mesopori dengan luas permukaan dan pori yang lebih besar. Silika mesopori diproses menjadi komposit dengan karbon aktif yang telah diaktivasi sebelumnya dengan larutan ZnCl₂. Kandungan dari komposit silika mesopori/karbon aktif ditunjukkan melalui hasil analisis SEM bahwa komposit hasil sintesis menunjukkan penyebaran karbon dan silika terlihat pada morfologi komposit. Hasil analisis EDX menunjukan komponen penyusun komposit yaitu 38,6% karbon; 46,8% oksigen dan 14,6% silika. Hasil penelitian menunjukan bahwa kondisi optimum yang diperlukan untuk adsorpsi direct black 38 dengan komposit silika mesopori/karbon aktif yaitu pH 2 dan waktu optimum 30 menit. Adsorpsi direct black 38 oleh komposit silika mesopori/karbon aktif mengikuti isoterm adsorpsi Langmuir. Oleh karena itu, adsorpsi yang terjadi membentuk lapisan monolayer dengan kapasitas adsorpsi 68,493 mg g^-1

Kata kunci: abu sekam padi, adsorpsi, karbon aktif, komposit, PEG, silika mesopori

Abstract

In this research, mesopore silica/activated carbon composite adsorbent was formed for dye adsorption direct black 38. The mesopore silica was from rice husk ash and activated carbon was from coconut shell. This rice husk ash is processed into sodium silicate solution and the solution was hybrid with PEG. Then PEG was extracted with solvotermal method to produce a higher surface area of mesopore silica. The mesopore silica was processed

into composite with activated carbon that has been activated by ZnCl₂ solution. The mesopore silica/activated carbon composite was analysed by SEM and showed the distribution of carbon, silica and oxygen as composite morphology. The EDX analysis showed that the composite contains of 46.8% carbon; 3.6% oxygen and 14.6% silica. The results showed that the optimum condition required for the adsorption of direct black 38 dye with mesopore silica/activated carbon composite pH was 2 and the optimum contact time was 30 minutes. Adsorption of direct black 38 by mesopore silica/activated carbon composite followed Langmuir adsorption isotherm and formed a monolayer layer with adsorption capacity 68.493 mg g^-1.

Keywords: activated carbon, adsorption, composite, mesopore silica, PEG, rice husk ash

Abstrak

Pada penelitian ini adsorben komposit silika mesopori dan karbon aktif dibuat untuk mengadsorpsi zat warna direct black 38. Silika mesopori dibuat dari abu sekam padi dan karbon aktif dibuat dari tempurung kelapa. Silika direaksikan dengan NaOH menjadi larutan natrium silikat lalu direaksikan dengan PEG yang selanjutnya PEG diekstraksi secara solvotermal sehingga menghasilkan produk silika mesopori dengan luas permukaan dan pori yang lebih besar. Silika mesopori diproses menjadi komposit dengan karbon aktif yang telah diaktivasi sebelumnya dengan larutan ZnCl₂. Kandungan dari komposit silika mesopori/karbon aktif ditunjukkan melalui hasil analisis SEM bahwa komposit hasil sintesis menunjukkan penyebaran karbon dan silika terlihat pada morfologi komposit. Hasil analisis EDX menunjukan komponen penyusun komposit yaitu 38,6% karbon; 46,8% oksigen dan 14,6% silika. Hasil penelitian menunjukan bahwa kondisi optimum yang diperlukan untuk adsorpsi direct black 38 dengan komposit silika mesopori/karbon aktif yaitu pH 2 dan waktu optimum 30 menit. Adsorpsi direct black 38 oleh komposit silika mesopori/karbon aktif mengikuti isoterm adsorpsi Langmuir. Oleh karena itu, adsorpsi yang terjadi membentuk lapisan monolayer dengan kapasitas adsorpsi 68,493 mg g^-1

Kata kunci: abu sekam padi, adsorpsi, karbon aktif, komposit, PEG, silika mesopori

Abstract

In this research, mesopore silica/activated carbon composite adsorbent was formed for dye adsorption direct black 38. The mesopore silica was from rice husk ash and activated carbon was from coconut shell. This rice husk ash is processed into sodium silicate solution and the solution was hybrid with PEG. Then PEG was extracted with solvotermal method to produce a higher surface area of mesopore silica. The mesopore silica was processed into composite with activated carbon that has been activated by ZnCl₂ solution. The mesopore silica/activated carbon composite was analysed by SEM and showed the distribution of carbon, silica and oxygen as composite morphology. The EDX analysis showed that the composite contains of 46.8% carbon; 3.6% oxygen and 14.6% silica. The results showed that the optimum condition required for the adsorption of direct black 38 dye with mesopore silica/activated carbon composite pH was 2 and the optimum contact time was 30 minutes. Adsorption of direct black 38 by mesopore silica/activated carbon composite followed Langmuir adsorption isotherm and formed a monolayer layer with adsorption capacity 68.493 mg g^-1.

Keywords: activated carbon, adsorption, composite, mesopore silica, PEG, rice husk ash