Sintesis Zeolit Na-F [PDF]

Citation preview

Oleh



Risa Rahmawati S (20507078)



Pembimbing



Prof. Dr. Ismunandar



• •



•



•



Zeolit memiliki banyak manfaat Zeolit K-F berhasil disintesis dengan metode sederhana, maka diharapkan zeolit Na-F pun dapat disintesis dengan metode tersebut. Dalam pembelajaran kimia di SMA tentang solid state khususnya zeolit belum banyak dibahas Perlu dibuat bahan (resource )pembelajaran tentang solid state, khususnya zeolit dan kaolin



Institut Teknologi Bandung



Institut Teknologi Bandung 2009



Mineral Kaolin Cicalengka



Mineral Kaolin



Institut Teknologi Bandung 2009



Kaolin hasil pemurnian



Metakaolin



Pola difraksi kaolin alam



Pola difraksi kaolin hasil pemurnian



Pola difraksi metakaolin



Pola difraksi sodalit oktahidrat



Pola difraksi zeolit Na-F Cara I



Pola difraksi zeolit K-F



Pola difraksi zeolit Na-F cara 2



Kaolin



Zeolit K-F



Metakaolin



Zeolit Na-F



Kaolin Posisi (cm-



Serapan



)



K-F zeolite Posisi (cm-



Serapan



)



1



Na-F zeolite Posisi (cm-



Serapan



)



1



1



3696, 3619



 Al-OH



3459



 H2O



3356.8



 H 2O



3356.8



 H2 O



1030, 1005



 Si-O-Si



1657,3



 H 2O



1657.3



 H2O



1630



 H2O



1445.5



 CO32-



1445.5



 CO32-



912



 Al-OH-Al



1116.7



 T-O(TO4)



1116.7



 T-O(TO4)



536



Al-O-Si



788.1



TO



788.1



TO



Kaolin



Metakaolin



Zeolit K-F



Zeolit Na-F



Rumus empiris zeolit Na-F hasil sintesis adalah Na 0.78K0.15Al1.05Fe0.02Si1.0O4.05. Sangat dekat dengan teori yaitu NaAlSiO4.1.8 H2O Hasil penelitian ini telah dipublikasikan pada ICMNS (International Conference on Mathematics and Natural sciences) 2008.



No



Materi pokok



Analisa



1.



Materi pokok kelas X Ikatan kimia (ikatan kovalen, Di dalam kurikulum untuk materi pokok ikatan kimia digambarkan secara teoritis ikatan logam, ikatan ion) dan sedikit menyentuh aspek aplikatif atau penyertaan contoh, contoh yang diberikan Minyak bumi masih bersifat umum dan kurang mengembangkan wawasan berpikir siswa. Sehingga diperlukan bahan pembelajaran yang akan membantu siswa memahami materi ini dengan baik dan mengembangkan wawasan berpikirnya. Pada materi pokok minyak bumi, siswa akan lebih memahami materi ini bila diberikan contoh kasus yang lebih aplikatif di dunia industri.



2.



Materi pokok kelas XI Teori atom (bentuk molekul, gaya Bentuk molekul merupakan materi yang cukup abstrak, dan di dalam kurikulum antar molekul) materi ini dijelaskan sangat teoritis sehingga siswa perlu diberikan bahan pembelajaran yang dapat membantunya memahami materi ini.



3.



Materi Pokok kelas XII Unsur-unsur golongan utama dan Pemberian materi ini dalam kurikulum kurang disertai contoh-contoh serta aplikasi yang banyak digunakan dalam dunia industri, sehingga pembuatan bahan transisi pembelajaran akan membantu guru menjelaskan materi secara lebih aplikatif dan membantu siswa memahami materi ini menjadi lebih baik.



No 1.



2.



3.



Materi Pokok Kelas X Ikatan ion dan ikatan kovalen Senyawa kovalen polar dan non polar. Minyak bumi Kelas XI Bentuk molekul Peranan katalis dalam makhluk hidup dan industri. Sistem koloid



Kelas XII Unsur-unsur golongan utama dan transisi Sifat fisik dan sifat kimia unsur Manfaat dan dampak unsur-unsur dalam kehidupan sehari-hari dan industri



Resource Pembelajaran



Struktur Padatan : Silika Sejarah Kaolin Sejarah Zeolit Zeolit sebagai katalis dalam minyak bumi



Struktur Padatan : Silika Sejarah Kaolin Sejarah Zeolit Sintesis Zeolit sodalit oktahidrat Berbagai struktur Kristal Padatan Zeolit sebagai katalis dalam minyak bumi Pemurnian kaolin



Struktur Padatan : Silika Nama-nama Mineral Zeolit Detergen zeolit Aplikasi kaolin



Total 13 resources. 10 resources pembelajaran telah dipublikasikan dan dapat diunduh www.oke.or.id











 







Sintesis zeolit Na-F dapat dilakukan dengan metode yang sederhana, tidak menggunakan metode hidrotermal. Zeolit Na-F dapat disintesis dari zeolit K-F dengan metode penukaran ion menggunakan larutan garam NaCl melalui bantuan pemanasan pada suhu 80 °C selama 3 hari. Rumus empiris zeolit Na-F hasil sintesis adalah Na0.78K0.15Al1.05Fe0.02Si1.0O4.05. Kurikulum kimia di SMA masih membahas topik kimia padatan (solid state) secara terbatas, sehingga perlu dibuat resource pembelajaran. Resource pembelajaran yang telah dibuat mengacu pada kurikulum kimia KTSP yang saat ini digunakan di SMA, sehingga diharapkan dapat membantu guru dalam menyampaikan materi kimia padatan.















Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang zeolit jenis apa saja yang dapat disintesis dengan metode sederhana ini. Zeolit yang telah disintesis disarankan untuk diuji aktifitasnya baik sebagai katalis, penukar ion, maupun sebagai adsorben, sehingga perlu dilakukan penelitian lanjutan. Pembuatan resource pembelajaran kimia di SMA dapat dilakukan lebih lanjut dalam berbagai pokok bahasan, tidak hanya pada topik kimia padatan, sehingga diharapkan akan memacu kreatifitas guru.



Departemen Pendidikan Nasional  Prof. Ismunandar selaku Pembimbing  Dr. Djulia Onggo selaku ketua program Magister Pengajaran Kimia  Seluruh staf pengajar dan karyawan jurusan kimia ITB  PPTM Bandung  PPGL Bandung  Teman-teman Magister Pengajaran Kimia 2007 



Alhamdulillah



   



          











  



 



Baerlocher, C. H and Barrier, R. M., (1974) : The Crystal structure of Synthetic Zeolite F, Zeitschiff fur Kristallographie, 140, 10 – 26.  Barrier, R. M., and Munday, B. M., (1971) : Cation Exchange in The Synthesic Zeolite K-F, J. Chem. Soc, (A), 2914-2921. Barrier, R. M., and Klinowski, J., (1971) : Ion Exchange Involving Several Groups of homogenous Sites, 73-87. Belver, C., Vicenta, M. A., (2006) : Easy Synthesis of K-F Zeolite from Kaolin and Characterization of This zeolite, J. Chem. Educ., 83, 1541-1542. Canham, G. R., (2002) : Descriptive Inorganic Chemistry, Third edition, W. H. Freeman and Company, New York, 352-356. Cullity, B. D., Stock, S. R., (2001) : Element of X-Ray Diffraction, Third Edition, Prentice Hall Company, New Jersey, 103-106 Currao, A., : Understanding Zeolite Framework, Dept. Of Chemistry and Biochemistry, University of Bern. Database of Zeolite Structure (2007): http://www.iza-structure.org/databases/ Greenwood, N. N., Earnshaw, A., (1989) : Chemistry of The Element, Pergamon Press, United Kingdom, 409-410 HAM, Mulyono., (2007), Kamus Kimia, Ganeca exact, Bandung,. Harjanto, S., (1987) : Lempung, Zeolit, Dolomit, dan Magnesit, Publikasi khusus, Direktorat Sumber Daya Mineral, 53-58 dan 108-119 JPDS, Joint Committee on Powder Diffraction Standards (1977), http://www.icdd.com/profile/overview.htm LIM, R., (1990) : Sintesa dan Karakterisasi Zeolit, Skripsi, Institut Teknologi Bandung, 11-15 Miesler, G. L., Tarr, A. D., (2004) : Inorganic Chemistry, Pearson Prentice Hall, New Jersey, 350 Niranjan Govind, Andzelm, J., Reinder, K., Fitzgerald, G., (2002) : Zeolite Catalyzed Hydrocarbon Formation from Ethanol: Density Funcional Simulations, Int. J. Mol. Sci, 3, 423-434 Ping Yang, Jano Stolz, Thomas Armbruster, and M. E. Gunter (1997) : Na, K, Rb, and Cs Exchange in Heulandite Single Crystals: Diffusion Kinetics, J. Ame. Mineralogist, 82, 517-525 Rismana, E., (1993): Studi kemungkinan Pemanfaatan kaolin sebagai Adsorben Zat Warna Limbah Tekstil, Skripsi, Institut Teknologi Bandung, 5-10 Roelofsen, D. P., (1972) : Molecular Sieve of Zeolite, Delftsche Uitgever, Jerman, 11-33 Shriver, D. and Atkins, P. W., (1999) : Inorganic Chemistry, Third edition, W. H. Freeman and Company, New York, 456-458 Ulfah, M. E., (2006) : Optimasi pembuatan katalis X dari NaOH, Tawas, dan Water Glass dengan Response surface Technology, Universitas Diponogoro. Velde, B., (1977) : Clay and Clay Minerals in Natural and synthetic Systems, Elsevier Scientific Publishing Company, 30-34 Wortel, T. M., (1979) : Some Application of Zeolites in Organic Chemistry, Delf University Press, 5-16



Institut Teknologi Bandung 2009



Metakaolin merupakan kaolin yang mengalami dehidroksilasi karena pemanasan pada suhu antara 500-6000C  Reaksi yang terjadi :  Si2Al2O7.2H2O Si2Al2O7 + 2H2O  Si2Al2O5(OH)4 Si2Al2O7 + 2H2O 



Kaolin Zeolit K-F



© 2008 NUANCE. All rights reserved.



Struktur Primer Sekunder zeolit