Adsorpsi Zn(II) dan Cd(II) pada hibrid amino-silika dari abu sekam padi

Abstract

amino-silika (HAS) yang disintesis dari abu sekam padi (ASP) melalui proses sol-gel. Pertama, dibuat larutan natrium silikat (Na2SiO3) dari ASP. Sekam diabukan pada suhu 700 °C selama 4 jam. Abu sekam kemudian dilebur dengan NaOH pada suhu 500 °C selama 30 menit. Hasil peleburan dilarutkan dalam akuades sehingga diperoleh larutan Na2SiO3. Setelah itu, HAS dibuat dengan menambahkan (3- aminopropil)trimetoksisilana dan larutan asam sitrat 1 M ke dalam larutan tersebut sampai pH-nya 7. Gel yang didapat dicirikan dengan spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) dan difraktometri sinar-X (XRD). Adsorpsi Zn(II) dan Cd(II) dilakukan dalam sistem lompok (batch) selama satu jam dengan meragamkan konsentrasi ion logam dan juga waktu kontak pada kosentrasi ion logam yang tetap. Ion logam yang teradsorpsi dihitung berdasarkan konsentrasi ion logam dalam larutan setelah adsorpsi, yang ditentukan dengan spektrofotometri serapan atom (AAS). Data yang diperoleh digunakan untuk mengevaluasi kinetika dan termodinamika adsorpsi. Hasil FTIR menunjukkan bahwa HAS telah berhasil disintesis, ditandai dengan munculnya serapan khas dari gugus fungsi siloksana (≡Si–O–Si≡), silanol (≡Si–OH), dan rantai alifatik (–CH2–). Sementara data XRD menunjukkan struktur amorf dari HAS dan silika gel (SG). Kajian termodinamika adsorpsi menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi HAS terhadap Zn(II) maupun Cd(II) lebih besar (berturut-turut 526.3 dan 135.1 μmol/g) daripada SG (277.8 dan 117.6 μmol/g). Energi yang menyertai adsorpsi Zn(II) pada HAS dan SG berkisar 16 kJ mol-1 sedangkan untuk Cd(II) berkisar 18 kJ mol-1, yang menunjukkan fisisorpsi. Tetapan laju adsorpsi Zn(II) dan Cd(II) pada HAS lebih besar dibandingkan dengan pada SG. Adsorpsi ion logam pada HAS berlangsung melalui dua tahap (cepat dan lambat) dengan tetapan laju adsorpsi Zn(II) lebih besar daripada Cd(II).