AKTIVITAS ANTIOKSIDAN ZEOLIT ALAM

A AKTIVIT AS ANTIIOKSIDA AN ZEOL LIT ALAM M TER RPILAR-F Fe2O3

BAGUS S KUSBAN NDONO

DEPAR RTEMEN KIMIA F FAKULTA AS MATE EMATIKA A DAN ILM MU PENG GETAHUA AN ALAM M INSTITUT PERTANI P IAN BOGO OR BOGOR 2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aktivitas Antioksidan Zeolit Alam Terpilar-Fe2O3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Mei 2013 Bagus Kusbandono NIM G44104030

ABSTRAK BAGUS KUSBANDONO. Aktivitas Antioksidan Zeolit Alam Terpilar-Fe2O3. Dibimbing oleh SRI SUGIARTI dan ETI ROHAETI. Pilarisasi zeolit dengan besi oksida telah dilakukan untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi dan karakteristiknya. Zeolit alam pada umumnya memiliki kristalinitas dan aktivitas katalitik yang rendah, ukuran porinya tidak seragam, serta mengandung banyak pengotor, sehingga aktivasi dan modifikasi sangat diperlukan. Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh aktivasi zeolit alam asal Sukabumi dengan pemanasan dan pemberian asam serta pengaruh modifikasi zeolit hasil aktivasi dengan teknik pilarisasi menggunakan Fe2O3. Sifat Fe2O3 sebagai bahan semikonduktor diharapkan dapat meningkatkan aktivitas antioksidan zeolit alam melalui metode 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil. Hasil pencirian menunjukkan bahwa zeolit alam Sukabumi ialah jenis klinoptilolit dan aktivitas antioksidan setelah pilarisasi Fe2O3 meningkat sebesar 17.73% dan 27.29% masing-masing pada zeolit setelah aktivasi dengan kalsinasi pada suhu 400 °C dan dengan HCl 2.0 M. . Kata kunci: antioksidan, Fe2O3, pilarisasi, zeolit

ABSTRACT BAGUS KUSBANDONO. Antioxidant Activities of Fe2O3-Pillared Natural Zeolite. Supervised by SRI SUGIARTI and ETI ROHAETI. Pillarization of zeolite with iron oxide has been carried out in order to increase the adsorption ability and its characteristics. Generally, natural zeolite have poor crystallinity and low catalytic activity, heterogenous pore size, and high impurities, so it needs to be activated and modified. The aims of this research were to study the effect of activation of Sukabumi’s natural zeolite with calcination and acidification as well as the effect of modification of activated zeolite with pillarization technique by using Fe2O3. The property of Fe2O3 semiconductor was expected to increase the antioxidant activity of the natural zeolite through 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl method. The characterization showed that Sukabumi’s natural zeolite was clinoptilolite type and its antioxidant activity was increased after being pillared with Fe2O3, 17.73% and 27.29%, respectively for zeolite activated with calcination at 400 °C and with HCl 2.0 M. Key words: antioxidant, Fe2O3, pillarization, zeolite

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN ZEOLIT ALAM TERPILAR-Fe2O3

BAGUS KUSBANDONO

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

Judul Skripsi : Aktivitas Antioksidan Zeolit Alam Terpilar-Fe2O3 Nama : Bagus Kusbandono NIM : G44104030

Disetujui oleh

Sri Sugiarti, PhD Pembimbing I

Dr Eti Rohaeti, MS Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala karena atas segala karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah dengan judul “Aktivitas Antioksidan Zeolit Alam Terpilar-Fe2O3”. Shalawat dan salam senantiasa tercurahkan kepada manusia terbaik Nabi Muhammad Shallallahu ‘alaihi wa sallam, keluarganya, sahabatnya, dan pengikutnya hingga akhir zaman. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Sri Sugiarti, PhD dan Dr Eti Rohaeti, MS selaku pembimbing yang senantiasa memberikan arahan, semangat, dan doa selama penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua dan kakak yang selalu memberikan doa, motivasi, dan semangat selama masa studi hingga penyusunan karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh staf laboratorium Anorganik atas fasilitas yang diberikan selama penulis melakukan penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada sahabatku Indra Jati, Zelfi, Budi, Salman, dan teman-teman peneliti lainnya, serta pihak-pihak lain yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penyusunan karya ilmiah ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu tanpa maksud mengurangi rasa terima kasih. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi penulis maupun bagi pembaca.

Bogor, Mei 2013 Bagus Kusbandono

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan Prosedur Penelitian Metode HASIL DAN PEMBAHASAN Ciri-ciri Zeolit Alam Ciri-ciri Zeolit Alam Teraktivasi dan Terpilar-Fe2O3 Aktivitas Antioksidan Zeolit Alam Aktivitas Antioksidan Zeolit Terpilar-Fe2O3 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP

vii vii vii 1 2 2 2 2 4 4 6 9 10 11 11 12 12 15 24

DAFTAR TABEL 1 Komposisi kimia zeolit alam Sukabumi 2 Kristalinitas zeolit alam setelah proses aktivasi 3 Komposisi kimia zeolit alam Sukabumi sebelum dan setelah pilarisasi Fe2O3 dengan aktivasi kalsinasi 400 oC dan HCl 2.0 M 4 Aktivitas antioksidan zeolit alam sebelum dan setelah terpilar Fe2O3

6 6 8 11

DAFTAR GAMBAR 1 Difaktogram XRD zeolit alam Sukabumi 2 Morfologi permukaan zeolit alam Sukabumi (perbesaran 1000 kali) 3 Morfologi permukaan zeolit alam hasil aktivasi suhu 400 oC (a) dan aktivasi HCl 2.0 M (b) setelah terpilar Fe2O3 (perbesaran 1000 kali) 4 Warna larutan DPPH setelah berinteraksi dengan zeolit alam hasil aktivasi dengan kalsinasi (a) dan dengan HCl (b) sebelum terpilar Fe2O3 5 Warna larutan DPPH setelah berinteraksi dengan zeolit alam hasil aktivasi dengan kalsinasi (a) dan dengan HCl (b) setelah terpilar Fe2O3

4 5 7 9 10

DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6

Bagan alir penelitian Pencirian XRD zeolit alam Sukabumi Profil pola difraksi zeolit alam dibandingkan dengan literatur ICDD Hilang pijar zeolit alam Sukabumi Komposisi kimia zeolit alam Sukabumi dengan EDX Pencirian XRD zeolit alam setelah aktivasi dengan kalsinasi dan dengan asam 7 Komposisi kimia zeolit alam Sukabumi hasil aktivasi dengan kalsinasi 400 oC dan dengan HCl 2.0 M sebelum dan setelah pilarisasi Fe2O3 8 Kurva standar dan IC50 vitamin C 9 Aktivitas antioksidan zeolit alam Sukabumi hasil aktivasi dengan kalsinasi 400 oC dan dengan HCl 2.0 M sebelum dan setelah pilarisasi Fe2O3

15 16 16 17 18 19 21 22 23

1

PENDAHULUAN Penggunaan senyawa antioksidan semakin berkembang dan bahan baru yang potensial sebagai antioksidan terus dieksplorasi baik di bidang kosmetik, makanan, maupun pengobatan seiring dengan bertambahnya pengetahuan tentang aktivitas radikal bebas (Rohman et al. 2009). Senyawa antioksidan berperan penting dalam pertahanan tubuh terhadap pengaruh buruk radikal bebas. Radikal bebas dapat menginduksi kanker, aterosklerosis, dan penuaan, yang disebabkan oleh kerusakan jaringan karena oksidasi (Utami et al. 2006). Salah satu material yang sudah diteliti berpotensi sebagai antioksidan adalah zeolit alam. Menurut Hecht (2010), produk mineral seperti zeolit alam sebagai bahan penopang diterapkan dalam bidang kesehatan dan kosmetik serta dimanfaatkan sebagai antioksidan. Zeolit alam jenis klinoptilolit telah dteliti pemanfaatannya dalam bidang kedokteran sebagai antikanker (Kresimir dan Miroslav 2001). Pengobatan menggunakan zeolit jenis klinoptilolit pada tikus dan anjing yang menderita tumor menunjukkan bahwa pemberian zeolit dapat meningkatkan kesehatannya secara keseluruhan dan menurunkan ukuran tumor, serta mampu mengurangi pembentukan dan pertumbuhan kembali tumor tanpa menimbulkan efek negatif. Zeolit alam juga banyak dimanfaatkan pada bidang peternakan sebagai bahan tambahan pakan ternak. Hasil penelitian Ipek et al. (2012) menunjukkan bahwa zeolit alam klinoptilolit sebagai suplemen pakan ternak sapi perah mampu menurunkan secara signifikan konsentrasi lipid hidroperoksida (LOOH), tetapi tidak berpengaruh pada antioksidan dan indikator oksidan lainnya. Menurut Pavelic et al. (2002), zeolit alam klinoptilolit sebagai suplemen dalam hati tikus mampu menurunkan konsentrasi LOOH. Penelitian zeolit alam sebagai bahan penopang telah banyak dilaporkan. Modifikasi zeolit alam sebagai bahan penopang ekstrak tanaman kedawung, salam, sirih merah, jambu biji, dan bangle dapat meningkatkan aktivitas antioksidan (Hayati 2011). Menurut Pranoto (2012), zeolit alam memiliki potensi sebagai antioksidan, hanya saja aktivitasnya masih terlalu kecil. Aktivitas antioksidan zeolit alam semakin menurun dengan meningkatnya suhu dan konsentrasi asam sehingga diduga keberadaan oksida logam pengotor pada kerangka zeolitlah yang berperan sebagai antioksidan. Salah satu metode untuk meningkatkan kemampuan zeolit alam adalah pilarisasi. Pilarisasi dilakukan dengan menginterkalasikan Fe2O3 ke dalam zeolit tanpa merusak struktur kerangka zeolit sehingga terbentuk suatu bahan berstruktur pori dengan sifat-sifat fisikokimia yang lebih baik, meliputi luas permukaan spesifik, porositas dan keasaman permukaan, serta stabilitas termalnya (Wijaya et al. 2002). Sintesis Fe2O3-monmorilonit dan aplikasinya sebagai fotokatalis untuk degradasi zat warna congo red meningkatkan luas permukaan dari 69.71 menjadi 126.49 m2/g (Wijaya et al. 2005). Modifikasi ampo terpilar-Fe2O3 melalui metode pilarisasi dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi dan karakteristiknya dengan luas permukaan 99.56 m2/g serta kapasitas adsorpsi 117.10 m2/g terhadap lembayung metil (Yuliani et al. 2010). Penelitian ini menggunakan Fe2O3 sebagai oksida logam bersifat semikonduktor karena memiliki stabilitas termal yang tinggi, sifat mekanik yang kuat, tidak mahal, tidak beracun, dan melimpah (Mohapatra dan Anand 2010). Sifat fotokatalis pada Fe2O3 yang memiliki energi celah pita sebesar 3–3.1 eV

2

diharapkan mampu meningkatkan aktivitas antioksidan zeolit alam. Aktivitas antioksidan diukur dengan metode 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH). Senyawa yang memiliki aktivitas antioksidan akan mengubah warna larutan menjadi kuning (Molyneux 2004). Penelitian ini bertujuan menentukan pengaruh aktivasi zeolit alam Sukabumi dengan variasi suhu dan konsentrasi asam, serta modifikasi melalui pilarisasi Fe2O3 sebagai bahan semikonduktor pada aktivitas antioksidan zeolit alam menggunakan metode DPPH. Perubahan sifat fisikokimia yang diteliti meliputi derajat kristalinitas dengan difraktometer sinar-X (XRD) serta morfologi permukaan dan kandungan logam besi dengan mikroskop elektron pemayaransinar-X dispersif energi (SEM-EDX).

BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan ialah neraca analitik, peralatan kaca, shaker, cawan porselen, penangas air, corong Büchner, tanur, oven, desikator, pengaduk magnet, sentrifuga, vorteks, spektrofotometer ultraviolet-tampak (UV-Vis), XRD 6000 Shimadzu, dan SEM-EDX Zeiss 60. Bahan-bahan yang digunakan ialah zeolit alam (Cikembar, Sukabumi), Fe2O3 p.a (Merck), HCl p.a (Merck), NaOH p.a (Merck), vitamin C p.a (Merck), AgNO3 p.a (Merck), pH universal, DPPH (Sigma Aldrich), etanol teknis, akuades, dan kertas saring. Prosedur Penelitian Prosedur penelitian dilakukan mengikuti diagram alir pada Lampiran 1 yang meliputi preparasi zeolit alam, aktivasi zeolit dengan kalsinasi, aktivasi zeolit dengan penambahan asam, modifikasi zeolit dengan pilarisasi Fe2O3, uji aktivitas antioksidan metode DPPH, serta pencirian zeolit terpilar-Fe2O3 menggunakan XRD dan SEM-EDX. Metode Preparasi Zeolit Alam (Fatimah 2009) Zeolit alam Cikembar, Sukabumi diseleksi dan dibersihkan dari pengotor, kemudian dihaluskan dan diayak hingga diperoleh ukuran butir lolos ayakan 100 mesh. Selanjutnya zeolit alam dicuci dengan akuades dan dipanaskan dalam oven pada suhu 105 °C selama 3 jam. Zeolit alam siap dicirikan menggunakan XRD dan SEM-EDX serta mengalami perlakuan lainnya. Penentuan Hilang Pijar (Heiri et al. 2001) Cawan porselen kosong dibersihkan dan dipanaskan pada suhu 550 °C selama 15 menit, lalu dikeluarkan dan dipanaskan kembali pada suhu 1050 °C selama 15 menit. Selanjutnya cawan dimasukkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang. Sebanyak 1 g zeolit alam lolos ayakan 100 mesh dimasukkan ke

3

dalam cawan tersebut dan dipanaskan pada suhu 550 °C selama 30 menit, kemudian dikeluarkan dan dipanaskan kembali pada suhu 1050 °C selama 60 menit dan ditimbang. Setelah itu, cawan berisi sampel dimasukkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang. Perlakuan ini diulangi sampai diperoleh bobot yang konstan. Penentuan hilang pijar dihitung dengan persamaan % Hilang pijar =

(Cawan + zeolit) sebelum pemijaran – (Cawan + zeolit) setelah pemijaran × 100% Bobot zeolit

Aktivasi Zeolit dengan Kalsinasi (modifikasi Syafii 2011) Sebanyak 30 g zeolit alam 100 mesh dimasukkan ke dalam 300 mL larutan HCl 1 N, direndam selama 24 jam, kemudian disaring dan dicuci dengan akuades sampai pH netral atau ketika filtrat ditambahkan AgNO3 sudah tidak terbentuk endapan putih. Zeolit alam lalu dikalsinasi dalam tanur dengan variasi suhu 100, 200, 300, dan 400 °C selama 2 jam. Zeolit hasil aktivasi dengan kalsinasi ini dicirikan dengan menggunakan XRD dan SEM-EDX. Aktivasi Zeolit dengan Penambahan Asam (modifikasi Syafii 2011) Sebanyak 100 g zeolit alam 100 mesh ditambahkan ke dalam 250 mL HCl dengan variasi konsentrasi 0.5, 1.0, 1.5, dan 2.0 M. Campuran diaduk dengan pengaduk magnet selama 60 menit lalu disaring dengan saringan Büchner, dan dicuci dengan akuades sampai pH netral atau ketika filtrat ditambahkan AgNO3 sudah tidak terbentuk endapan putih. Selanjutnya zeolit alam dikalsinasi dalam tanur pada suhu 300 °C selama 3 jam. Zeolit hasil aktivasi dengan penambahan asam ini dicirikan dengan menggunakan XRD dan SEM-EDX. Pilarisasi Zeolit-Fe2O3 (modifikasi Wijaya et al. 2005) Sebanyak 8.5 g zeolit alam, zeolit hasil kalsinasi, dan hasil pengasaman masing-masing ditambahkan larutan NaOH 2 M sebanyak 12.5 mL dan ditambahkan Fe2O3 sebanyak 1.5 g atau 15% dari jumlah bobot keseluruhan. Campuran dimasukkan dalam botol plastik tahan panas, lalu dipanaskan dalam oven pada suhu 90 oC selama 8 jam, dilanjutkan pada oven pada suhu 120 oC selama 24 jam, kemudian sampel dicuci dengan akuades sampai pH netral. Zeolit yang telah terinterkalasi kompleks besi dikeringkan dalam oven pada suhu 110– 120 oC, kemudian digerus sampai halus dan diayak menggunakan ayakan ukuran 250 mesh. Selanjutnya zeolit terinterkalasi ini dikalsinasi pada suhu 400 oC selama 3 jam dan dicirikan komposisi kimianya dengan menggunakan SEM-EDX. Uji Aktivitas Antioksidan Metode DPPH (modifikasi Aranda et al. 2009) Larutan DPPH 125 µM dalam etanol disiapkan. Sebanyak 0.5000 g zeolit alam, zeolit hasil aktivasi, dan zeolit hasil pilarisasi Fe2O3 masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 5 mL larutan DPPH, lalu campuran divorteks selama 2–3 menit sebelum disentrifugasi pada kecepatan 2000 rpm selama 15 menit. Larutan hasil pencampuran diinkubasi selama 30 menit pada suhu 37 °C, kemudian diukur serapannya pada panjang gelombang 517 nm. Kapasitas penghambatan radikal bebas dihitung berdasarkan persamaan % Aktivitas penangkapan radikal =

A–B × 100% A

Nilai A ialah absorbans kontrol negatif (DPPH ditambahkan etanol) dan B ialah absorbans sampel (DPPH, sampel, dan etanol). Vitamin C digunakan sebagai kontrol positif. Standar vitamin C dibuat pada konsentrasi 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm. Korelasi antara konsentrasi dan persentase penangkapan dialurkan sebagai kurva regresi linear.

HASIL DAN PEMBAHASAN Ciri-ciri Zeolit Alam Penampakan secara visual hanya menunjukkan zeolit alam Cikembar berwarna hijau. Pencirian dengan menggunakan XRD dan SEM-EDX dilakukan untuk menentukan jenis zeolit dan komposisi kimianya. Difraktogram sinar-X zeolit alam Sukabumi (Gambar 1) memiliki intensitas yang tinggi pada daerah 2θ 9.83o, 22.33o, 26.66o, dan 29.94o serta memiliki kristalinitas 53.03% (Lampiran 2). I n t e n s i t a s

2θ

Gambar 1 Difaktogram XRD zeolit alam Sukabumi Profil pola difraksi ini dibandingkan dengan data standar literatur International Center for Diffraction Data (JCPDS-ICDD). Zeolit diidentifikasi mengandung campuran jenis klinoptilolit dan mordenit, karena memiliki puncak difraksi sinar-X khas dari kedua jenis zeolit tersebut. Puncak-puncak difraksi zeolit klinoptilolit berdasarkan JCPDS No 17-0143 ialah 2θ 17.305o, 22.319o, 23.849o, 24.850o, 25.923o, 26.108o, 28.036o, 30.063o, 31.936o, dan 32.655o (Lampiran 3), sedangkan zeolit mordenit berdasarkan JCPDS No 6-239 ialah 2θ 6.44o, 9.74o, 15.32o, 22.25o, 25.63o, 26.33o, 27.65o, dan 30.93o. Korkuna et al. (2006) melaporkan bahwa zeolit alam klinoptilolit memiliki puncak tertinggi pada 2θ 9.77o, 22.31o, 26.60o, dan 29.94o, sedangkan jenis mordenit pada 2θ 9.77o, 22.22o, 26.24o, dan 27.65o. Bentuk puncak yang tidak ramping menunjukkan bahwa kristalinitas zeolit alam kurang baik. Hal ini terjadi karena pengaruh heterogenitas kation-kation dan adanya pengotor pada zeolit alam (West 1984). Semakin ramping puncak difraksi suatu material, derajat kristalinitasnya semakin baik dengan susunan atom yang semakin rapat.

5

Analisis menggunaakan SEM M-EDX dilakukan d untuk m mengetahui y melipuuti topografi, morfolo ogi, kompossisi, dan krristalografi mikrrostruktur yang perm mukaan (Furroiddun dann Wibawa 20011). Foto SEM S menunnjukkan bahhwa kristal zeoliit alam Sukkabumi berbbentuk sepeerti kubus tidak t beratuuran, memilliki tekstur perm mukaan kasaar, dan cennderung beeragregasi membentuk m k partikel lebih besar (Gam mbar 2). Porrositas relattif masih kecil, tertutup pi oleh penggotor yang ddiduga juga menyyebabkan struktur s krisstal zeolit tidak t homo ogen dan cenderung bberagregasi (Wanng dan Penng 2010). Pengotor yang y menuttupi pori-poori akan m mengurangi fungsi zeolit alaam sebagai adsorben. Oleh O sebab itu, nilai hiilang pijar dditentukan. Pemiijaran diaw wali pada suuhu 500 sam mpai 550 oC, C ketika zaat organik teroksidasi menjjadi karbonn dioksida dan abu, dilanjutkan d pada suhu 1050 oC yyang dapat meleepaskan okssida logam m (Heiri et al. 2001). Nilai hilaang pijar zzeolit alam Sukaabumi diperroleh 16.955% (Lampirran 4), men nunjukkan bahwa b penggotor pada zeoliit alam, baikk berupa okksida logam m Fe, Ta, Srr, Ba, Cu, dan d Mg yangg memiliki titik leleh tingggi (di atas 1000 oC) maupun m baahan organiik dan air, berjumlah 16.955%. Unsur--unsur terseebut didugaa ikut mem mbentuk kerrangka struuktur zeolit (Wanng et al. 20009).

Gaambar 2 Moorfologi perrmukaan zeoolit alam Su ukabumi (peerbesaran 10000 kali) Komposissi kimia zeeolit alam Sukabumi hasil penguukuran denngan EDX didom minasi olehh oksigen, siilikon, dan aluminium sebagai pennyusun struuktur utama zeoliit (Tabel 1 dan Lampirran 5). Kom mposisi terssebut berganntung pada pemilihan lokassi penembaakan sinarr-X. Penem mbakan pad da posisi yang berbbeda dapat mem mberikan hasil yang beerbeda pulaa. Nisbah Sii/Al diperoleh 4.17, m maka zeolit alam m Sukabumii dapat diggolongkan sebagai s jenis klinoptillolit. Menurrut Lestari (2010), jenis kliinoptilolit memiliki m nissbah Si/Al 4–4.5, sedaangkan jenis mordenit 5. Seecara kimiaa, perbedaann nisbah Sii/Al dari zeeolit dengann struktur yyang sama akann memengarruhi stabilitasnya padaa perlakuan panas dan dengan laruutan asam. Kanddungan Si yang y lebih tinggi t akan memperkuaat struktur bangun b zeoolit (Lestari 20100).

6

Tabel 1 Komposisi kimia zeolit alam Sukabumi Unsur Oksigen Silikon Aluminium Besi Titanium Magnesium Kalium Tantalum

Hasil analisis (%) 70.66 19.94 4.78 1.19 0.23 0.60 1.63 0.96

Ciri-ciri Zeolit Alam Teraktivasi dan Terpilar-Fe2O3 Pencirian dengan XRD (Lampiran 6) zeolit alam Sukabumi setelah aktivasi dengan kalsinasi dan asam tidak menunjukkan banyak perubahan nilai 2θ dari puncak-puncak tertinggi. Variasi suhu kalsinasi dari 100 sampai 400 oC bertujuan menguapkan air yang terjerap pada pori-pori kristal zeolit sehingga luas permukaannya meningkat (Swantomo et al. 2009). Pemanasan di atas suhu 400 oC tidak dilakukan karena dikhawatirkan merusak struktur kristal zeolit. Pemanasan pada suhu 100 oC menghasilkan kristalinitas paling besar (Tabel 2). Air telah teruapkan pada suhu tersebut sehingga luas permukaan zeolit meningkat. Namun, kristalinitas menurun seiring naiknya suhu kalsinasi. Oksida logam pengotor pada zeolit diduga turut menyumbang sifat kristal zeolit (Subariyah 2011). Suhu lebih tinggi akan menguapkan oksida ini dan menurunkan kristalinitas zeolit. Logam pengotor memiliki titik leleh yang tinggi dalam bentuk oksida dan mengalami ikatan antaratom yang kuat, tetapi dalam bentuk ion, logam pengotor akan mudah menguap pada suhu tinggi. Tabel 2 Kristalinitas zeolit alam setelah proses aktivasi Perlakuan Zeolit alam Aktivasi suhu

Aktivasi asam

Variasi perlakuan 100 oC 200 oC 300 oC 400 oC 0.5 M 1.0 M 1.5 M 2.0 M

Kristalinitas (%) 53.03 58.31 55.96 48.93 46.88 53.94 39.98 44.90 50.66

Aktivasi zeolit secara kimia dilakukan menggunakan HCl dengan konsentrasi 0.5 sampai 2.0 M. Menurut Weitkamp dan Puppe (1999), ion H+ hasil penguraian HCl dalam medium air akan diserang oleh atom oksigen yang terikat pada Si dan Al. Energi disosiasi ikatan Al-O (116 kkal/mol) jauh lebih lebih kecil daripada ikatan Si-O (190 kkal/mol), maka ikatan Al-O jauh lebih mudah terurai dan akan terbentuk gugus silanol. Sementara itu, ion Cl– hasil penguraian HCl memiliki elektronegativitas yang tinggi (3.16) dan berukuran kecil (r = 0.97 Å) sehingga mudah berikatan dengan kation bervalensi besar seperti Si4+ dan Al3+.

7

Akann tetapi, ion Cl– akan cennderung beerikatan dengan d Al33+ karena elekttronegativitaas atom Al (1.61) lebiih kecil darripada atom m Si (1.90). Hilangnya logam m Al dari kerangka zeoolit ini dikennal sebagai proses dealluminasi. Konsentraasi asam 0.55 M menghaasilkan zeolit alam denngan nilai kkristalinitas tertinnggi (Tabel 2). Penurunnan signifikkan terjadi pada p aktivaasi dengan H HCl 1.0 M. Perisstiwa ini meenunjukkann bahwa konnsentrasi HC Cl 0.5 M teerlalu rendahh sehingga tidakk terlalu berrpengaruh pada p kristallinitas zeoliit alam. Konnsentrasi assam 1.0 M samppai 2.0 M meningkatka m an kembali kristalinitas k s zeolit, diduuga karena atom-atom dapaat tukar padaa kerangka struktur zeolit tertata ulang u dan berubah b kom mposisinya (Fatiimah 2009)). Foto SE EM (Gambbar 3) mem mperlihatkaan perbedaaan tekstur perm mukaan kristtal zeolit alaam Sukabum mi setelah diaktivasi d d dipilarissasi dengan dan Fe2O3.

(a)

(b) Gam mbar 3 Morrfologi perm mukaan zeoolit alam haasil aktivasii suhu 400 oC (a) dan aktivasi HCl 2.0 M (b) setelah terpilarr Fe2O3 (perbesaran 10000 kali) Morfologii permukaann setelah akktivasi berb bentuk sepeerti serpihann dan lebih teratuur. Porositaas cukup besar, b ditanndai oleh cekungan c berwarna hiitam, yaitu bagiaan pori-porri zeolit yaang setelahh diaktivasii tampak leebih banyaak. Setelah diakttivasi permuukaan zeoliit alam mennjadi lebih luas sehinggga besi okksida dapat disisiipkan padaa antarlapisan zeolit. Morfologi M permukaan zeolit terppilar-Fe2O3 terseebut secara umum masih m berbeentuk kubu us. Penyisippan Fe2O3 di dalam antarrlapisan maaupun penjeerapan Fe2O3 di permu ukaan zeoliit ditunjukkkan dengan

8

bongkahan putih Fe2O3 yang terdistribusi pada permukaan luar zeolit. Penyisipan Fe2O3 juga meningkatkan jumlah mesopori pada zeolit (Udyani 2010). Porositas yang cukup besar ditunjukkan oleh cekungan berwarna hitam yang tampak lebih banyak lagi dibandingkan dengan sebelum pilarisasi. Komposisi kimia zeolit dicirikan dengan menggunakan EDX sebelum dan setelah terpilar Fe2O3. Dipilih zeolit yang diaktivasi dengan suhu kalsinasi 400 oC dan HCl 2.0 M (Tabel 3 dan Lampiran 7) karena menurut Pranoto (2012), aktivitas antioksidan zeolit alam paling rendah pada kondisi tersebut. Besi oksida yang terkandung setelah aktivasi menurun dibandingkan dengan zeolit alam. Hal ini berpotensi menurunkan aktivitas antioksidan karena besi oksida merupakan bahan semikonduktor sehingga kombinasinya dengan zeolit alam sebagai bahan penopang diharapkan dapat meningkatkan aktivitas antioksidan. Hasil ini sesuai dengan yang dilaporkan Pranoto (2012), yaitu bahwa aktivitas antioksidan zeolit alam menurun dengan meningkatnya suhu dan konsentrasi asam. Tabel 3 Komposisi kimia zeolit alam Sukabumi sebelum dan setelah pilarisasi Fe2O3 dengan aktivasi kalsinasi 400 oC dan HCl 2.0 M Unsur Oksigen Silikon Aluminium Besi Titanium Magnesium Kalium Natrium Kalsium

Hasil analisis (%) Sebelum pilarisasi Setelah pilarisasi o Suhu 400 C HCl 2.0 M Suhu 400 oC HCl 2.0 M 73.68 63.62 77.46 74.25 15.11 21.91 14.62 17.58 7.90 8.48 4.41 5.24 0.68 0.14 1.17 0.47 0.10 0.05 0.05 0.08 0.61 0.02 0.64 0.61 0.80 1.15 0.52 0.48 0.38 3.22 0.87 0.31 0.74 1.41 1.04 0.97

Perlakuan asam menurunkan lebih banyak oksida logam dibandingkan dengan pemanasan. Penurunan tersebut dapat diakibatkan oleh hilangnya pengotor pada zeolit yang berbentuk oksida amorf (Lampiran 7). Nisbah Si/Al zeolit alam setelah aktivasi kalsinasi 400 oC dan HCl 2.0 M berturut-turut sebesar 1.91 dan 2.58. Hasil ini menandakan aktivasi dengan penambahan asam lebih baik dibandingkan dengan pemanasan. Kalsinasi dan penambahan asam menurunkan kandungan Al dalam zeolit (dealuminasi). Besi oksida akan menempati ruang yang ditinggalkan oleh Al tersebut sehingga kandungan Fe2O3 dalam kerangka zeolit meningkat (Lestari 2010). Kandungan besi oksida setelah zeolit alam dipilarisasi didapati meningkat. Sebelum pilarisasi, zeolit hasil aktivasi kalsinasi 400 oC dan HCl 2.0 M berturutturut mengandung 0.68% dan 0.14% Fe2O3. Setelah pilarisasi, nilainya meningkat menjadi 1.17% dan 0.47%. Peningkatan besi oksida ini akan meningkatkan aktivitas antioksidan zeolit alam.

9

Aktivitas Antioksidan Zeolit Alam Penangkapan radikal DPPH merupakan salah satu metode uji untuk menentukan aktivitas antioksidan. Metode DPPH mempunyai kelebihan, yaitu mudah digunakan, memiliki sensitivitas yang tinggi, dan dapat menganalisis sejumlah besar sampel dalam jangka waktu yang singkat (Sunarni 2005). Parameter yang digunakan untuk uji penangkapan radikal DPPH ialah nilai IC50, yaitu konsentrasi suatu senyawa yang diperlukan untuk menangkap radikal DPPH sebesar 50%. Vitamin C dijadikan sebagai kontrol positif dan diperoleh nilai IC50 sebesar 1.19 µg/mL (Lampiran 8). Semakin kecil nilai IC50, senyawa uji semakin aktif sebagai penangkap radikal DPPH dan karena itu, aktif sebagai antioksidan. Aktivitas antioksidan teraktivasi kalsinasi dan asam semakin menurun dengan semakin meningkatnya suhu kalsinasi dan konsentrasi asam. Penurunan ini menunjukkan bahwa terjadi perubahan komposisi, pengurangan bobot, dan perubahan fase. Oksida logam seperti Fe2O3 yang terkandung dalam zeolit alam hilang selama proses aktivasi. Sifat semikonduktor Fe2O3 diduga memiliki peranan penting pada aktivitas antioksidan dengan melepaskan elektron yang dimilikinya ke radikal DPPH. Mekanisme penangkapan radikal DPPH oleh antioksidan ialah dengan sumbangan radikal hidrogen pada radikal tersebut. Radikal DPPH yang berwarna ungu akan berubah menjadi senyawa bukan radikal 1,1-difenil-2-pikrilhidrazina yang berwarna kuning. Konsentrasi radikal DPPH yang tersisa kemudian diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 517 nm (Blois 1958). Metode DPPH ini juga dapat diterapkan pada mineral alam yang memiliki pori seperti zeolit (Molyneux 2004). Zeolit alam memiliki kemampuan menghambat senyawa radikal bebas. Nilai absorbans zeolit alam lebih kecil daripada kontrol negatif, yaitu larutan DPPH (Lampiran 9). Hal ini menunjukkan bahwa sebagian DPPH telah terjerap oleh zeolit. Dalam penelitian ini, warna ungu DPPH tidak berubah, hanya berkurang intensitasnya (Gambar 4). Hal ini disebabkan oleh aktivitas antioksidan zeolit alam yang masih kecil. Oleh karena itu, pengukuran sebaiknya dilakukan pada panjang gelombang dari warna komplementer, yaitu kuning.

(a) (b) Gambar 4 Warna larutan DPPH setelah berinteraksi dengan zeolit alam hasil aktivasi dengan kalsinasi (a) dan dengan HCl (b) sebelum terpilar Fe2O3 Penangkapan radikal bebas oleh senyawa dapat terjadi melalui mekanisme penyumbangan proton, pelepasan elektron, dan pembentukan senyawa kompleks (Molyneux 2004). Peredaman radikal bebas oleh zeolit alam dilakukan tidak hanya dengan menetralkan radikal bebas melalui pemberian elektron, tetapi juga

10

melalui penangkapan dan penjerapan radikal bebas tersebut dalam struktur zeolit. Struktur pori dan rongga yang besar memungkinkan zeolit dapat mengadsorpsi radikal bebas dan menstabilkannya. Proses adsorpsi sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya sifat dan konsentrasi adsorbat atau adsorben, luas permukaan, dan ukuran partikel. Semakin besar luas permukaan, semakin banyak zat yang dapat diadsorpsi (Atkins 1999). Partikel zeolit memiliki 3 jenis pori, yaitu makropori, mesopori, dan mikropori. Makropori merupakan jalan masuk ke dalam partikel menuju mikropori. Mesopori berada di antara makropori dan mikropori. Makropori tidak berkontribusi pada besarnya luas permukaan zeolit. Mikroporilah penentu besarnya luas permukaan zeolit dan terbentuk selama proses aktivasi. Pada mikropori inilah sebagian besar peristiwa adsorpsi terjadi (Rakhmatullah et al. 2007). Aktivitas Antioksidan Zeolit Terpilar-Fe2O3 Pilarisasi zeolit dengan besi oksida diawali dengan proses interkalasi logam besi ke dalam antarlapisan zeolit yang memiliki pori dan rongga sangat besar. Logam besi yang terinterkalasi ini akan menggantikan kation-kation antarlapisan yang mudah ditukar. Selanjutnya dengan proses kalsinasi, logam besi akan berubah menjadi bentuk oksida yang dapat menyangga antarlapisan zeolit sehingga diharapkan dapat meningkatkan aktivitas antioksidan (Wijaya et al. 2004). Selama proses hidrotermal, campuran akan mengalami reaksi kondensasi. Reaksi kondensasi yang terjadi memungkinkan pemutusan dan pembentukan ikatan baru dengan dikatalisis oleh ion hidroksil dan menghasilkan ikatan penyusun material kristalin. Penurunan intensitas warna larutan DPPH oleh zeolit alam terpilar-Fe2O3 ditunjukkan pada Gambar 5. Nilai absorbans lebih kecil dibandingkan dengan sebelum terpilar. Hal tersebut mengindikasikan peningkatan aktivitas antioksidan pada setiap perlakuan.

Gambar 5 Warna larutan DPPH setelah berinteraksi dengan zeolit alam hasil aktivasi dengan kalsinasi (a) dan dengan HCl (b) setelah terpilar Fe2O3 Meskipun kemampuan adsorpsi zeolit terpilar-Fe2O3 terhadap DPPH meningkat, aktivitas antioksidan yang dihasilkan masih lebih rendah dibandingkan dengan vitamin C. Vitamin C 10 ppm sebagai kontrol positif memiliki aktivitas antioksidan 95.53%. Peningkatan aktivitas antioksidan zeolit alam setelah terpilar Fe2O3 disajikan pada Tabel 4.

11

Tabel 4 Aktivitas antioksidan zeolit alam sebelum dan setelah terpilar Fe2O3 Kristalinitas (%)

Perlakuan Zeolit Alam

Aktivasi suhu

Aktivasi asam

Vitamin C 10 ppm

Suhu (oC) 100 200 300 400 Konsentrasi (M) 0.5 1.0 1.5 2.0 -

53.03

% Aktivitas Antioksidan Sebelum Setelah Pilarisasi Pilarisasi 60.22 65.23

Kenaikan (%) 5.01

58.31 55.96 48.93 46.88

38.32 24.75 23.13 10.95

39.78 37.86 32.61 28.68

1.46 13.11 9.48 17.73

53.94 39.98 44.90 50.66

53.20 30.22 22.74 14.42

55.05 53.97 47.03 41.71

1.85 23.75 24.29 27.29

95.53

Aktivitas antioksidan zeolit terpilar-Fe2O3 meningkat dibandingkan dengan zeolit tanpa pilar. Hal tersebut membuktikan bahwa penambahan logam oksida Fe2O3 dapat meningkatkan aktivitas antioksidan walaupun masih sangat rendah. Aktivitas antioksidan yang diperoleh berbanding lurus dengan kristalinitas zeolit alam pada setiap perlakuan. Nilai kristalinitas yang semakin tinggi menyebabkan struktur zeolit alam semakin teratur sehingga Fe2O3 dapat diinterkalasikan dalam antarlapisan zeolit secara sempurna. Hal ini yang mengakibatkan aktivitas antioksidan semakin meningkat. Aktivitas antioksidan zeolit alam diduga berasal dari oksida logam pada kerangka stukturnya. Kandungan Fe2O3 dalam zeolit hasil aktivasi dengan kalsinasi 400 oC (1.17%) dan dengan HCl 2.0 M (0.47%) dapat meningkatkan aktivitas antioksidan berturut-turut sebesar 17.73% dan 27.29% setelah pilarisasi dengan Fe2O3. Semakin tinggi jumlah Fe2O3 yang terpilarkan pada struktur antarlapisan zeolit, aktivitas antioksidan akan semakin tinggi.

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Zeolit terpilar-Fe2O3 memiliki aktivitas antioksidan dan sifat fisikokimia yang lebih baik dibandingkan dengan zeolit tanpa pilar. Pola difraksi sinar-X menunjukkan bahwa zeolit alam Sukabumi ialah jenis klinoptilolit dengan kristalinitas 53.03%. Setelah pilarisasi, kandungan Fe2O3 zeolit alam hasil aktivasi dengan kalsinasi 400 oC meningkat menjadi 1.17% dan dengan HCl 2.0 M menjadi 0.47%. Kenaikan ini meningkatkan aktivitas antioksidan berturut-turut sebesar 17.73% dan 27.29%.

12

Saran Perlu dilakukan penentuan IC50 zeolit alam. Uji aktivitas antioksidan metode DPPH sebaiknya dilakukan pada panjang gelombang yang berbeda, yaitu warna komplementer kuning.

DAFTAR PUSTAKA Aranda RS, Lopez LAP, Arroyo JL, Garza BAA, Torres NW. 2009. Antimicrobial and antioxidant activities of plants from Northeast of Mexico. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2011:1-6. Atkins PW. 1999. Kimia Fisik Jilid 1. Ed ke-4. Kartohadiprojo II, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Physical Chemistry. Blois MS. 1958. Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature. 181:1199-1200. Fatimah D. 2009. Peningkatan kualitas zeolit alam Cikancra, Tasikmalaya, dengan metode asam mineral: sebuah pengkajian karakter fisiko-kimia, melalui analisis tukar kation, atomic adsorption spectrometer (AAS), scanning electron microscopy (SEM) dan X-ray diffractometer (XRD). Di dalam: Prosiding Pemaparan hasil Penelitian Pusat Geoteknologi-LIPI; 2009 Jul 14; Bandung, Indonesia. Bandung (ID): LIPI. Furoiddun N, Wibawa G. 2011. Peningkatan kualitas zeolit alam Indonesia sebagai adsorben pada produksi bioetanol fuel grade. Di dalam: Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri XV; 2011 Mei 12; Surabaya, Indonesia. Surabaya (ID): Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. hlm 187-193. Hayati T. 2011. Aktivitas antioksidan beberapa tanaman obat menggunakan zeolit alam sebagai bahan penopang [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Hecht K. 2010. Application of natural zeolites in medicine and cosmetology. Di dalam: Proceedings International Conference Zeomedcos; 2010 Sep 29; London, Inggris. London (UK): International Academy of Science H&E. Heiri O, Lotter FA, Lemcke G. 2001. Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments: reproducibility and comparibility of results. J Paleolimnol. 25:101-110. Ipek H, Mehmet A, Nurettin A, Mugdat Y. 2012. The effect of zeolite on oxidant/antioxidant status in healthy dairy cows. Acta Vet Brno. 81:043-047. Korkuna O, Leboda R, Skubiszewska J, Vrublevs T, Gun VM, Ryczkowski J. 2006. Structural and physicochemical properties of natural zeolites, clinoptilolite and mordenite. Microporous and Mesoporous Mat. 87:243254. Kresimir P, Miroslav C. 2001. Natural zeolite clinoptilolite: New adjuvant in anticancer therapy. J Mol Med. 78:708-720. Lestari DY. 2010. Kajian modifikasi dan karakterisasi zeolit alam dari berbagai negara. Di dalam: Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia 2010; 2010 Okt 30; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta (ID): Universitas Negeri Yogyakarta.

13

Mohapatra M, Anand S. 2010. Synthesis and applications of nano structured iron oxides/hydroxides. Int J Eng Sci Technol. 31(1):93-96. Molyneux P. 2004. The use of the stable free radical diphenylpicrylhidrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. J Sci Technol. 26:211-219. Pavelic K, Katic M, Serko V, Marotti T, Bosnjak B, Balog T, Stojkovic R, Radacic M, Kolic M, Poljak-Blazi M. 2002. Immunostimulatory effect of natural clinoptilolite as a possible mechanism of its antimetastatic ability. J Cancer Res Clin Oncol. 128:37-44. Pranoto DR. 2012. Potensi zeolit alam sebagai antioksidan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Rakhmatullah DK, Wiradini G, Ariyanto NP. 2007. Pembuatan adsorben dari zeolit alam dengan karakteristik adsorption properties untuk kemurnian bioetanol [skripsi]. Bandung (ID): Institut Teknologi Bandung. Rohman A, Riyanto S, Dahliyanti R, Pratomo DB. 2009. Penangkapan radikal 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) oleh ekstrak buah Psidium guajava dan Averrhoa carambola. J Ilmu Kefarmasian. 7(1):1-5. Subariyah I. 2011. Adsorpsi Pb(II) menggunakan zeolit alam termodifikasi asam fosfat [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sunarni T. 2005. Aktivitas antioksidan penangkap radikal bebas beberapa kecambah dari biji tanaman Familia Papilionaceae. J Pharm Indones. 2(2):53-61. Swantomo D, Kundari NA, Pambudi SL. 2009. Adsorpsi fenol dalam limbah dengan zeolit alam terkalsinasi. Di dalam: Seminar Nasional V SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta; 2009 Nov 5; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta (ID): Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional. Syafii F. 2011. Modifikasi zeolit melalui interaksi dengan Fe(OH)3 untuk meningkatkan kapasitas tukar anion [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Udyani K, Prasetyo I, Mulyono P, Yuliani. 2010. Pengaruh OH/Fe pada pembuatan ampo terpilar oksida besi terhadap penjerapan detergen dalam air. Di dalam: Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia. Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia; 2010 Jan 26; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta (ID): Universitas Gadjah Mada. Utami S, Kosela S, Hanafi M. 2006. Efek peredaman radikal bebas 1,1-difenil-2pikrilhidrazil (DPPH) dan uji toksisitas pendahuluan terhadap larva udang Artemia salina dari ekstrak aseton daging buah Sesoot (Garcinia picrorrhiza MIQ.). J Med. 14(3):171-176. Wang S, Peng Y. 2010. Natural zeolite as effective adsorbent in water and waste water treatment. J Eng Chem. 156:11-24. Wang S, Terdkiatburana T, Tade MO. 2009. Adsorption Cu(II), Pb(II), and humic acid on natural zeolite tuff in single and binary systems. Sep Purif Technol. 62:64-70. Weitkamp J, Puppe L. 1999. Catalysis and Zeolites: Fundamental and Applications. Berlin (DE): Springer-Verlag. West AR. 1984. Solid State Chemistry and Its Applications. New York (US): J Wiley.

14

Wijaya K, Sugiharto E, Mudasir, Tahir I, Liawati I. 2004. Sintesis komposit oksida besi montmorillonit dan uji stabilitas strukturnya terhadap asam sulfat. Indones J Chem. 4(1):33-42. Wijaya K, Tahir I, Baikuni A. 2002. Sintesis lempung terpilar Cr2O3 dan pemanfaatannya sebagai inang senyawa p-nitroanilin. Indones J Chem. 2(1):12-21. Wijaya K, Tahir I, Haryanti N. 2005. Sintesis Fe2O3-montmorillonit dan aplikasinya sebagai fotokatalis untuk degradasi zat pewarna congo red. Indones J Chem. 5(1):41-47. Yuliani, Prasetyo I, Prasetya A, Kartika U. 2010. Pembuatan dan karakterisasi ampo terpilar besi oksida (Kajian rasio hidrolisis agen pemilar OH/Fe). Di dalam: Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia. Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia; 2010 Jan 26; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta (ID): Universitas Gadjah Mada.

15

Lampiran 1 Bagan alir penelitian Zeolit alam Preparasi XRD dan SEM-EDX Hilang Pijar

Zeolit alam 100 mesh Aktivasi

XRD

Zeolit kalsinasi 100, 200, 300, dan 400 oC

400 oC SEM-EDX

Zeolit aktivasi HCl 0.5, 1.0, 1.5, dan 2.0 M

Pilarisasi Fe2O3

Zeolit- Fe2O3

Aktivitas antioksidan

2.0 M

SEM-EDX

XRD

16

Lampiran 2 Pencirian XRD zeolit alam Sukabumi Puncak no

2θ (derajat)

d (Å)

Lebar setengah puncak (derajat)

Intensitas (counts)

Intensitas terintegrasi (counts)

Kristalinitas (%)

2 11 15 18

9.8363 22.3342 26.6633 29.9490

8.98492 3.97736 3.34060 2.98116

0.46000 0.78000 0.50000 0.54000

20 96 41 33

515 3926 1277 1022

53.03

Lampiran 3 Profil pola difraksi zeolit alam dibandingkan dengan literatur ICDD

17

Lampiran 4 Hilang pijar zeolit alam Sukabumi Bobot (g) Ulangan 1 2 3

Cawan

Zeolit

24.3308 24.5276 24.4235

1.0004 1.0003 1.0007

Cawan + zeolit Sebelum Sesudah pemijaran pemijaran 25.3312 25.1617 25.5279 25.3586 25.4242 25.2543

Hilang pijar (%) 16.94 16.92 16.98

Contoh perhitungan: % Hilang pijar = =

(Cawan + zeolit) sebelum pemijaran– (Cawan + zeolit) sesudah pemijaran bobot zeolit 25.3312 ― 25.1617 1.0004

= 16.94% Rerata

=

16.94+16.92+16.98

= 16.95%

3

× 100%

× 100%

18

Lampiran 5 Komposisi kimia zeolit alam Sukabumi dengan EDX

Unsur Oksigen Silika Aluminium Besi Titanium Magnesium Kalium Tantalum

Hasil analisis % Bobot 52.59 26.05 6.00 3.10 0.52 0.68 2.96 8.10

% Atom 70.66 19.94 4.78 1.19 0.23 0.60 1.63 0.96

19

Lampiran 6 Pencirian XRD zeolit alam setelah aktivasi dengan kalsinasi dan dengan asam Kalsinasi 100 °C Puncak no

2θ (derajat)

d (Å)

16 20 19

22.4731 26.5826 29.7147

3.95309 3.35056 3.46164

Lebar setengah puncak (derajat) 0.68500 0.39050 0.30000

Intensitas (counts) 89 78 44

Intensitas terintegrasi (counts) 2913 1963 935

Kristalinitas (%) 58.31

Kalsinasi 200 °C Puncak no

2θ (derajat)

d (Å)

16 21 22

22.3990 26.6133 27.9231

3.96600 3.34676 3.19268






2θ (derajat)

d (Å)

54 52 39

27.6359 26.5968 22.3309

3.22520 3.34880 3.97794






2θ (derajat)

d (Å)

35 36 47

22.0942 22.4905 26.5859

4.02002 3.95007 3.35015





Aktivasi dengan HCl 0.5 M Puncak no

2θ (derajat)

d (Å)

13 18 17

22.3558 27.9016 26.5435

3.97357 3.19509 3.35541





20

lanjutan Lampiran 6 Aktivasi dengan HCl 1.0 M Puncak no

2θ (derajat)

d (Å)

13 17 18

22.4257 26.5909 27.9016

3.96134 3.34953 3.19509






2θ (derajat)

d (Å)

26 44 27

22.0550 26.6832 27.3907

4.02708 3.33815 3.96745






2θ (derajat)

d (Å)

32 24 38

26.6183 22.4257 30.4171

3.34615 3.96134 2.93634





21

Lampiran 7

Komposisi kimia zeolit alam Sukabumi hasil aktivasi dengan kalsinasi 400 oC dan dengan HCl 2.0 M sebelum dan setelah pilarisasi Fe2O3

Suhu 400 oC

Pilar suhu 400 oC

HCl 2.0 M

Pilar HCl 2.0 M

22

Lampiran 8 Kurva standar dan IC50 vitamin C [Vitamin C] (ppm) 2 4 6 8 10

Absorbans 0.502 0.317 0.213 0.124 0.058

log [Vitamin C] 0.3010 0.6021 0.7782 0.9031 1.0000

% Aktivitas 61.30 75.56 83.58 90.44 95.53

100.00

Aktivitas antioksidan (%)

90.00 80.00 70.00

y = 48.7228x + 46.3536 r² = 0.9989

60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00

0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 0.7000 0.8000 0.9000 1.0000

log [Vitamin C] y

= 46.3556 + 48.7228 log (x)

50

= 46.3556 + 48.7228 log (x)

log x

=

50 − 46.3556 48.7228

= 0.0751 µg/mL x

= 100.0751 = 1.19 µg/mL

r2 = 0.9989

23

Lampiran 9 Aktivitas antioksidan zeolit alam Sukabumi hasil aktivasi dengan kalsinasi 400 oC dan dengan HCl 2.0 M sebelum dan setelah pilarisasi Fe2O3 a.

Zeolit alam (ZA) sebelum dipilar dengan Fe2O3

Perlakuan Absorbans % Aktivitas Blangko 1.297 ZA 0.516 60.22 ZA-100 0.800 38.32 ZA-200 0.976 24.75 ZA-300 0.997 23.13 ZA-400 1.155 10.95 ZA-0.5 M 0.607 53.20 ZA-1.0 M 0.905 30.22 ZA-1.5 M 1.002 22.74 ZA-2.0 M 1.110 14.42 Contoh perhitungan: Persen aktivitas antioksidan zeolit alam aktivasi HCl 2.0 M A–B × 100% A 1.297 − 1.110 = × 100% 1.297

% Aktivitas penangkapan radikal =

= 14.42% b.

Zeolit alam (ZA) setelah dipilar dengan Fe2O3

Perlakuan Absorbans % Aktivitas Blangko 1.297 ZA 0.451 65.23 ZA-100 0.781 39.78 ZA-200 0.806 37.86 ZA-300 0.874 32.61 ZA-400 0.925 28.68 ZA-0.5 M 0.583 55.05 ZA-1.0 M 0.597 53.97 ZA-1.5 M 0.687 47.03 ZA-2.0 M 0.756 41.71 Contoh perhitungan: Persen aktivitas antioksidan zeolit alam aktivasi HCl 2.0 M A–B × 100% A 1.297 − 0.756 = × 100% 1.297

% Aktivitas penangkapan radikal =

= 41.71%

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 23 Agustus 1989 sebagai putra kedua dari bapak H. Subandi dan ibu Hj. Sri ah Indah. Tahun 2007 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Cibinong dan pada tahun yang sama penulis diterima di Program Diploma 3 Analisis Kimia, Institut Pertanian Bogor melalui jalur PMDK dan lulus pada tahun 2010. Penulis melanjutkan pendidikan S1 Alih Jenis Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2010. Selama menjalani masa perkuliahan di Diploma 3 IPB, penulis pernah mengikuti Training Safety With Merck: Improving Life and Environment, Pelatihan dan Seminar HACCP & ISO 9000. Tahun 2010 penulis mengikuti Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional (Pimnas) XXIII di Universitas Mahasaraswati, Denpasar, Bali dan memperoleh penghargaan perak dalam penyusunan dan presentasi ilmiah PKM-M yang berjudul “Edukasi Pengembangan Sistem Motorik Kasar dan Halus Siswa SLB Dharma Wanita dan Sejahtera (Metode Puzzle, Bola, dan Keseimbangan Tubuh)”. Penulis melakukan praktik kerja lapangan di PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk dengan judul laporan Penentuan C, H, N, dan S dalam Batu Bara sebagai Bahan Bakar Produksi Semen dengan Elemental Analyzers. Selama mengikuti kuliah, penulis pernah bekerja di PT Boehringer Ingelheim Indonesia sebagai Quality Control selama 6 bulan dan PT Galenium Pharmasia Laboratories sebagai staf Research and Development selama 2 tahun. Saat ini, penulis masih aktif bekerja di PT SGS Indonesia.

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN ZEOLIT ALAM

Recommend Documents