' ' ' ' . ]
: i . : : ' ; ' 1 1 '
:
Alam dan Ilmu Pengetahuan UniversitasNegeriYogYakarta Tahun2006
-t .
a
tPrositing tPentidiftgtn SeniturMasiotuttPewtitiata tanrPeturagnn%IQA
PROSIDING SEMINARNASIONALMIPA 2006 Penelitian,Pendidikan,danPenerapan MIPA sertaPeranannya Dalam Peningkatan Keprofesionalan PendidikdanTenagaKependidikan FakultasMatematikadanIlmu Pengetahuan Alam UNY, Yogyakarta lAgustus2006
Diselenggarakan oleh: FakultasMatematikadanIlmu Pengetahuan Alam UniversitasNegeriYogyakarta Diterbitkanoleh FakultasMatematikadanIlmu Pengetahuan Alam UniversitasNegeri Yogyakarta KampusKarangmalang, Sleman,Yogyakarta
FakultasmatematikadanIlmu Pengetahuan Alam UNY,2006
Cetakanke- 1 TerbitanTahun2006 Katalog, dalamTerbitan(KDT) Seminar Nasional(2006Agustus1:Yogyakarta) Prosiding/ Penyunting: Sukisman Purtadi Purtadi:... Yogyakarta: FMIPA [et.al] Universitas NegeriYogyakarta, 2006 ...jil 1. NationalSeminar,, I. Judul II. I-urtadi Universitas NegeriYogyakarta, Fakultas Matematika danIlmuPengetahuan Alam
Penyuntingan semua tulisandalamprosidingini dilakukan olehTim Penyunting Seminar Nasional FMIPA2006dariFMIPAUNY
qil IAA 0 nivercitasNegeri (og aftgtta ii
Q'rositing SemirwrNasionafQ'ene fitiau cPenlitiQgn{an Qewrapan% IAA.
DAFTAR ISI Halaman i ii iii iv v vi vii viii
HalamanJudul Tim Penyuntinlg Kata Pengantar SambutanKetuaPanitia Sambutan DekanFMIPA SambutanRektorLINY Susunan PanitiaSeminzu DafarIsi PEMAKALAH UTAMA MakalahProf.Dr.Sutiman BambangSumitro- FMIPA I-INIBRAW) MakalahFasliDjalal,Ph.D.* DirjenPMPTKDepdiknas) MakalahProf. Dr. Suyanto- Dirjen Mendikdasmen Depdiknas)
PEMAKALAH. PEMAKALAH BIDANG KIMIA Amanatie,M. Hanafi, Jumina,Mustofa,Suharto,dan EndangDwi Siswani Isolasidanpemurniansertaderivatisasikomponensenyawaxantondari akargarciniadulcisdanuji aktivitasanti malariasecaf,a in-vitro Cahyorini Kusumawardani Fotosensitiser KompleksLogamdalamAplikasi Sel SuryaBerbasisDyeSensitizedNanokristalinSemikonduktor EndangDwi Siswani,Widyatmiko Penggunaan Cat SebagaiSuatuCaraPenLcegahan KorosiPadaPipaSaluran EndangWidjajanti Laksono PasivasiSebagai PengendaliKorosiLogam Ilari Sutrisno MetodeChimieDouce:PengertiandanBeberapaAplikasi dalamSintesis Material Heru PratomoAl ReaksiBerosilasiModelLotkaVolterra Is Fatimah Sintesi.s MaterialZeolitik TerembaniTiOzdari Abu LayangdanAplikasinya SebagaiKatalispadaDesinfeksiFotokatalitikBakteriE,coli Jaslin lkhsan, EndangWidjajanti LFX, Sunarto,Meirna PramestiA PerilakuSorpsi 9-AminoakridinolehMontmorillonit RetnoArianingrum PengaruhSumberNitrogenpadaProsesFermentasi Antibiotik(The lnfluenc:eOf NitrogenSourcesOn FermentationProcessOf Antibiotics) Siti'iulastri & SusilaKristianingrum Pembentukan AsosiasiIon Untuk AnalisisIon RaksaDalamLarutanSecara Spektrofotometri Sri Atun Keanekaragaman StnrkturNlolekuldanPotensiPe:rnanfaatan Senyarva padaBeberapa Oligostilbenoid Tumbuhan Spesies FamiliGnetaceae SemiwrNasiotwt%.IaA 2oo6
UI U2 U3
Perilaku sorpsi 9-AminoakridinolehMontmorillonit Jaslinlkhsan,Endangwidjajanti LFX, sunarto,Meirna pramestiA. JurusanPendidikan Kimia FMIpA UNy yogyakarta .ii kh,sun(Q.un.v.ctt'.i u!
ASLT
ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuknrenrpelajari perilakuadsorpsi 9-aminoakridin (9AA) oleh montmorillonit, Perilakuadsorpii9-AA'dalampenelitianini dipelajariOari bagaimana adsorpsi 9-AA terikatolehpermukaan monrmorillonit sebagai nrngsifFlaan konsentrasi 9-AA.Datadikumpulkan melaluieksperirnen adsorpsi tepiintuk nienentukan pengaruhpH terhadap. perilakuadsorpsi,dan eksperimen' isotirm adsorpsiuntut< menentukan pengaruhkonsentrasi sorbat9-AA terhadapperilakuadsorpsi.Karena montmorillonit merupakan suatuminerallernpung yangmemiiikidaerahinteilayer, maka eksperimen kinetikaadsorpsidan desorpsi juga diliksanakan untuk menentukan ada tidaknya adsorpsi di interlayer montmorillonit. Padakonsentrasi rendah(" 0,1 nrM), 9-AA rnengikat montrnorillonit dengarr sangat signifikan, terutama padapH rendah, Ikatanini rnunglinterjadimelaluip.rtukurun kation.Padakonsentrasi yang rebihtinggi,.adsorpsitJr;aoipada semuahargapH penelitian'Prosentase 9'AA yangteradsoip juga nreningletapiUitakonsentrasi-9-AA lebih.tinggi. hli berarti 9-AA teradsorpolilr prrrn,ikuunmontmorillonit dengan membentuk klasteratau lapisan-lapisan. Adsorpsi,.nyu*u 9-AA oleh montmorillonit terjadipadapermukaan eksternal montmorillonit, danadsorpsi di permukaan internalatau interlayer tidakterjadiatausangat kecilprosentasenya. Kats kunci: 9-aminoakridin, montnorillonit, rlaerah interlayer, adsorpsikooperatif,
ABSTRACT This investigallon aimsto studytheadsorption behaviour of 9-aminoacridine
ontomontmorillonite. Thebehaviour wasdetermined fromadsorption of themolecule as a functionof pH and its concentration. Data were collectedfrom adsorptionedge investigating the effbctof pH on 9-AA adsorption, andadsorption isotermenabtingthe effectof 9-AA concentration on 9-AA adsorpiion. Sincemonimorillo,rite is a 2 ; I'clay mineralhaving an interlayer region,intercalation of 9-AA in theregionis possible which wasstudiedfromadsorption anddesorption kineticexperiments, At low concetttratio.lt (' q I mM) 9'AA sorbsontomontmorillonite significantly in low pH,values, possiblytiroughcationexchange. As thetotalconcentration of 9-AA increases 9-AA sorbsmontmrillonite significantly overptt rangestudied, andappears to sorb in layers or clustersat the surface,9-AA sorbs e-xternat surface sites of montmorillonite, andarenotintercalated in theinterlayer regionof montmorillonite. Keywords: 9-aminoacridine, monrmorillonite, interlayer region,
cooperative adsorption
Dipresentasikan dalam SEMINARNASIONAL Mli
peranannya peningkaran yj,lo s.erta Datam Keprofesionatan
3::iiiii:ri:iii_l:i"yl." Pendidik dan Tenaga Kependidikan"yang diselenggarakan oleh FakultasMatematikadan Ilmu Pengelahuan Alam UNy di yogyakartapaditanggarilgustus 2006
!
lhdang'lfii[jajanti L(FX,Sururto,SlteimaQramestiX tas[in lfufrsarq
PENDAHULUAN Latar belakangmasalah Dewasaini prosesadsorpsitelah banyakdiaplikasikandalam berbagai bidang kehidupan,antara lain adsorpsi digunakan untuk menghilangkan kontaminanmulai dari range1 ppb * 1000ppm dari gasmaupuncairan.Selain juga dinranlaatkan kembali(recovery)konstituen itu, adsorpsi untukmemperoleh juga bergunauntuk polusi.Dalambidangindustri,adsorpsi tertentudanmencegah mengatasihasil buangan industri yang dapat menyebabkanpencemaran lingkungan.Sebagaicontoh adalahlogam tirnbal yang bersifattoksik bila padatanaman, terakumulasi prosespenyerapan Adsorpsimerupakan suatuzat yang dikenaldengan (padatan). Adsorpsidipengaruhi oleh beberapa adsorben adsorbatmenggr.rnakan adsorbatdan adsorben, faktor,antaralain: pH, mediumelektrolit,konsentrasi (Schlinder 1987). temperatur danWestall, Penelitianini akanmenggunakan minerallempungmontmorillonitsebagai Montmorillonitadalahtanahliat sebagai hasilpenguraian abuvulkanik adsorben. (Bowles, yangmengalanri pcrubahan karenaproscshiclrotermal dan pelapukan. yangberagam, l99l). Montmorillonitmempunyai namunrumusyang komposisi Montmorillonitumumnyaberupa seringdigunakanadalahAllOj,4SiOz.xHzO. butiran sangathalus, sedanglapisanpenyusunnya tidak terikat kuat. Dalam kontaknya dengan air, menunjukkan pengembanganar:ar lapis yang volumenya mengembangmenyebabkan meningkat menjadiduakali lipat.Potensi penyebabmineralini dapat diterimadan mengerutyang tinggi nrerupakarr scnyawa-senyawa ion-ionlogarridun organik. menyemat Adsorbatyangdigunakan ini adalah9-AA. Zat tersebut dalampenelitian merupakanderivat dari senyawaakridin yang bermanfaatsebagaiantiseptis, danjuga sebagai indikatorintraseluler zat warna.Selainbermanfaat, senyawa9AA juga memberikanefek negatifpada lingkungankarenasenyawatersebut bersifat toksik, sehingga keberadaannnya akan mengg.rnggukestabilan lingkungan. Dengan proses adsorpsi menggunakanmineral lempung diharapkan montmorillonit, dapatnrcngurangi kadarketoksikan senyawa tersebut
K-72
SemhwrMasbrut%IaX2006
ofofr,., . 9-omhnoftyidin QerikftySorpsi
kestabilanlingkungan agartidak mengganggu Rumusanmasalah latar belakangyang telahdiuraikandi atas,dapatdiaj*an Berdusarkan permasalahan sebagaiberikut: beberapa l. bagaimana pengaruh pH terhadap adsorpsi 9-
aminoakridin oleh
montmorillonit? 2, bagaimana pengaruh konsentrasi 9- aminoakridin terhadap perilaku olehmontmorillonit? adsorpsinya perilakusorpsi9-AA olehmontmorillonit? 3. bagaimana Tujuan penelitian untuk: ini bertujuan Penelitian a. mengetahui pengaruh pH terhadap adsorpsi 9- amhoakridin oleh montmorillonit,
i:
b. mengetahui pengaruh konsentrasi9- aminoakridin terhadap perilaku olehmontmorillonit, adsorpsinya perilakusorpsi9-AA olehmontmorillonit, e. mengetahui 4, Manfaatpenelitian perilakusorpsi9-AA, memperkirakan Penelitianini berupayamenjelaskan pengar-uh pH mediumdan dayaadsorpsi9-AA oleh montmorillonit,menjelaskan akanhal ini dapatbermanfaat konsentrasisorbatterhadapadsorpsi.Pengetahuan dalam aplikasi montmdrillonityang efektif sebagaisorben dalam masalah pengurangan dalamlimbah, dekontaminan TINJAUAN PUSTAKA Minerallempung Mineral lempung (phyllosilicale)terdiri dari sebuahgrup aluminium dan diametemyakurangdari 2 pm silikat dengansuatustrukturberlapis-lapis (Brindley dan Brown, 1984).Selainsilikon dan aluminium,mineral lempung
Wia
K -73
kadang-kadurgjuga nrengiurdung
alkali. atau
tanah dalam
jumlah yang relatif signifikan.
Mineral lempung penting dalam kimia tanah, karena mempunyai permukaanyang berbedadari butir mineral yang berukuranbesar(Tan, l99l : 93). Padaumumnyaminerallempungtersusun dari duaunit strukturdasar.Unit pertamaadalahlapisansilikayangmerupakan suatulapisante'rahedon silikonoksigenyangtersusunmenjadinetworkheksagonal dalamdua dimensi,masingmasingtetrahedronmengikattiga oksigenyang sudahterikat oleh tetralredron lainnya.Sedangkan unit keduaadalahlapisanoktahedral, oksigenatauhidroksil terikatpadasuatuion logammembentuk oktahedral. Ion logamtersebutbiasanya ataubesi.Lapisantetrahedral aluminium,magnesium danoktahedral membentuk (Schulze, strukturberlapis-lapis. 1989). jumlah lembartetrahedral Berdasarkan danoktahedral dalamsatulapisan, dikenaltipe-tipestrukturminerallempungsepertiyangditunjukkaspada'{abel l. TabelL Mineral-mineral filosolikatutamadalamtanah
Tipe
Nama Kelompok
Lapisan
l:l
Muatanper yangumum Mineral-mineral satuan rumus
Kat-rlirrit-scrpcrrtilt
-()
Pirofil it-talkumSmektit, ataumontmorillonitsaponit
-o 0,25-0,6 -l
Miku (brinlemica) Mikegetas I lir Vermikulit t
2:l
2:l:l Rantai
Klorit - seoiolit Polieorskit
a
) 0 , 6 -1 , 9
Beragam
Kaolinit, haloisit, krissotil, lisardit, antigorit Pirofilit,talkum Montmoril lonit,beidelit, nontronit,saponit,hektorit, saukonit M uskovit,parag,.ln it, Biotit, plogopit Margarit,klintonit llit Vermikulit Klorit Poligorskit, sepiolit
Montmorillonit Mineral-mineral dalamkelompokini kadang-kadang disebutsmektit,dan mempunyai komposisi yang beragam.Namun demikian, rumusnya sering
K.7{
SenhurNosiout frtIQX 2W6
o
rPeritafty otcfr.,.. Sorpsi9-c,mhwaft1itin
dinyatakan sebagai untuk Al:O:.4SiOz.xl-lzO. Namamontmorillonit dikhususkan (Tan,l99l: 105). spesies silikataluminiunr terhidrasi dengan scdikitsubstitusi Dua tipe strukturtelah diusulkanuntuk montmorillonityaitu stnrktur menurut (l) Hofmann dan Endell dan (2) l-delman dan Fajavee,seperti Citunjukkanpadagambarl(a) dan (b). Keduahipotesistersebutmenunjukkan kesamaandalam hal struktur sel unit yang dianggapsimetris.Satu lembar oktahedralaluminiumdiapit oleh dua lembartetrahedral silika. Lapisan-lapisan kristaldilaporkanbertumpukdalampola acak,sedangbeberapa mineraltersebut bahkanberbentukserat,Ikatanyang menahirnlapisan-lapisan bersamasecaxa pembentukan nisbi lemah.Ikatanyangmeninrbulkan ruangantarmiselyangakan mengembang dengankenaikankadar air, Namun demikianperbedaanantara strukturHofmanndanEndelldenganstrukturEdelmandanFajaveeterletakpada jaringantetrahedral susunan silika.Edelmandan Fajaveeberpendapat bahwaada susunanaltematifdari tetrahedralsilika denganikatan Si-O-Si bersudut180o, denganbidangdasaryangterdiri atasgugusOH yangterikatpadasilika dalam tetrahedron, Montmorillonitmemiliki situsyangbermuatan negatif(situsmuka)dan padahargapH (situstepi) (Jaslin, er situsyangmuatannya tergantung bervariasi al. 2005a).Muatannegatifmontmorillonittimbul terutamaakibat substitusi isomorfikSia*olehAl3* denganmuatannegatifsatuyangterbentukuntuksetiap substitusi. Muuturtyangbervariusi tc{adi scbagai ukibatgugusOll terprotonasi pada pH rendah dan terdeprotonasipada pH tinggi. Muatan-muatanyang bervariasihanyasedikitjumlahnyakarenasemuagugushidroksilyangtersedia terletakdalambidangbawahpermukaan yangtertutupoleh suatujaringanatom (Schulze, oksigen 1989:80),
Kinia
K -75
I
JasfrnI &frsaaEfurW,I4Mjajanti LtFX Suwr-to,*t einu eranostiA
T
I
T tq,r
.1,
t8l
dli
to.otr
!lr
l. I
!3,
I
,{l f
Tli sld
rar
l-
3o.ofl
|
csi
I
00 8gi 80fl
vlA4^"
I
co
aEl a0 80il tAl a0 ?ofi f9r
€o
$
Gambarl. (a) ModelstrukturmontmorillonitmenurutEdelmandan Fajavee, dan(b) modelstrukturmenurutHoffinandanEndell Luasareapermukaan spesifiknyaadalahsekitar70 sampaig0 m2lg,dan oleh karenabesamyaareapermukaanspesifikini yang terbukapada dispersi dalamair, montmorillonitmenunjukkan sifatplastisitas dankelekatanyangtinggi dalamkeadaanbasah.Mineral-mineral tersebutumumnyaberupef butiransangat halus, sedanglapisanpenyusunnya tidak terikat dengankuat. Dalam kontaknya denganair, mineral-mineral tersebut mcnunjukkan pengembangan yang antarlapis menyebabkan volumenya meningkat menjadiduakali lipat.(Tan,l99l: 106-l0g) Mineralini lazimnyaberukuran kecil,akantetapisehubungan dengansifatnya yang hidrofil dan mempunyaidayapertukaranbasayangtinggi makamineralini berkemampuan mengembang danmengerutyangbesar,sepertihalnyatanah-tanah yang mengandung mineralliat montmorillonitdi daerahpanasdenganmusim basahdankeringyangbergantian (Mul Mulyani,2002:13). Senyawa9-Aminoakridin' senyawa 9-AA *.ruf,ukun salah satu derivat dari senyawaakridin yang merupakansenyawaorganikdan termasukdalamnitrogenheterosiklik.Senyawa akridin mirip dengananrrasena dengancincin priridin yang beradadi tengah, Sedangkan 9-AA mempunyai gugusaminopadaatomC nomor9. Berikutstruktur senyawaakridin dan9-AA :
K-76
Semtur Nasiomt%IAn 2006
ohfi" " 9-amhnaftlitin cPerikfty Sorpsi
9-AA Gambar2. Struktursenyawa molekul yang dapat Senyawa akridin dan 9-AA merupakansuatu ctl, 2001: 133 )' Senyawa9-AA dikategorikansebagaizat warna (Flanis et bergunasebagaiantiSeptisdanpHindikatorintraseluler. Adsorpsi prosesyangmenggunakan Secaraumumadsorpsidiartikansebagaisuatu suatuzat baik dalam padatantertentuyang disebutadsorbenuntuk menyerap padatansebagaiakibat permukaan bentukgasmaupuncair.Adsorpsiterjadipacla g a ya -g a ya va l e n si a ta ugaya- gayaatr aktiflainnyadar iatom.atom ataum ol ek ul . Suatuzatpaclatdapatmenarikmolekulgasatau padatan. molekulpadapermukaan atau gayaresidu adanyakeseimbangan disebabkan zat caftpadapermukaannya 2001:53) (Mc'Cash' padatan padapermukaan adsorbat,adsorpsidibagi Berdasarkaninteraksiantara adsorbendan dan adsorpsikimia menjadidua macanr.yaitu adsorpsifisika l2lry.risorption)
( c h e mi so rp ti o n ),A d so r psifisikam er upakanaclsor psiyangdisebabk anol ehgay denganbesarnyakalor yang Van der ll/aals. Kalor yang dilepaskansanra dapatberupa yang teradsorpsi gas.dan banyaknya dilepaskanpaclakondcnsasi dibalikdengan muclah Adsorpsilisik dapatclengcur lapisniononrolekul, beberapa adsorpsikimia zat terlarut'Sedangkan tekanangasataukonsentrasi menurunkan sifatnyalebih spesifikdaripada ikatankimia,sehingga mencakuppembentukan : 758)' fisik(Barrow,l966 adsorpsi untuk mempelajari matematistelah dikembangkan Beberapapersamaan satu persamaanyang paling adsorpsi.lsoterm Langmuir merupakansalah adsorpsiadalah dan didasarkanpadaasumsibahwasetiaptempat sederhana partikeluntukterikatdi tempatitu tidakbergantung ekuivalen.,dankemampuan
K -77 Kinti4
JostinlLfrson,EffirW WtdjajantiLlfX Surwrto,*teinw(hamestiA
padaditempatiatautidaknyatempatyangberdekatan. (Atkins,1982:439). Isotennini mcngganibarkan bahrvalladapermukaan terdapat adsorben sejumlahsitus aktif yang sebandingdenganluas permukaanadsorben,Pada sctiapsitusaktil'hanyasatumolekulyangdapatdiserap.lkatanantaraadsorbat dan adsorbenharuscukup kuat untuk mencegah migrasimolekul yang telah terscrapsepanjangpermukaanadsorb-'n,Interaksiantaramolekul - molekul 'lcori adsorbut hasililiubaikan, dalarttlapisart ini nrcngasumsikan bahwaikatan yang terjaditidak tergantung padaikatanyangtelahterbentukpadasitusaktif yangberada (Mc,Cash, di dekatnya 2001:73). isotermLangmuiryaitu persamaan Terdapatdua bentuk persamaan Langmuirsatusitus(ottcs'itc)danduasitus(luci.ritc/.Persamaan Langmuirsatu yangterjadi situsmengasumsikan bahwascnruasitusaclsorpsi clanreaksi-rckasi padapermukaan sama. AdsorpsiSpesies OrganikolehMincralLenrpung Molekulorganikberinteraksi denganrrrinerallempungmelaluiberbagai mekanismey,angpadadasarnya padasilat dari spesiesorganik,.jenis tergantung padapermukaan kationpertukaran mineral,sifirtdariminerallempungitu sendiri. Bcbcrupuittckttttistttc Lcuksiyung rncrrycbabkan tcrbcntuknyaikatm antara permukaan minerallempungdengansenyawa organikantaralain: pertukaran ion, koordinasi dandipol ion, ikatanhidrofobik,ikatanVan der Waals,ikatanpi, dan pembentukan komplekspermukaan inner danouter-sphere(Huang,l997: 95, Ha n i se t a |.,2 0 0 1A , ngove etu' ,,2002, Jaslin etu\.,2005a, 2005b) . ME T OD EP E N E L IT IA N, Subjekdan ObjekPenclitian Subjekpenelitian ini adalahperilakusorpsi9-AA olehmontmorillonit dan objekpenelitiannya adalah9-AA danmontmorillonit. Variab,'lPenelitiun Variabelbebasdalampenelitianini adalahpH dan konsentrasi 9-AA, Sedang variabelterikatnl,a perilakusorpsi, adalah
K-78
SemiturNasbrut % IAA 2006
cPerita(u ,.. 9-amhuaftlitinotefr'. Sorpsi
ProsedurPenelitian a. Karakterisasimontmorillonit Montmorillonityang digunakandijenuhkandengan kation'K*, dan 71,73ntr/g. UB'l'surlucealeasebesar' mempurlyai adsorpsi b. Eksperimen Eksperimenadsorpsidibedakanmenjadi 4 macam;kinetika adsorpsi, adsorpsitepi (adsorpsisebagaifungsi pH), kinetika desorpsi,dan isoterm berikut, adalahsebagai Langkaheksperimen adsorpsi. yang waktusetimbang untukmenentukan Kinetikaadsorpsidilaksanakan diperlukan dalam proses adsorpsi 9-AA oleh montmoriilonil.Suspensi montmorillonit100 m2L"'dalam5 mM larutanKNOI denganvolum 300 mL tersebutditambahkan dibiarkansetimbangselamal8-20 jam, Ke dalamsuspensi 5, dansetiap 0,1 mM. pH suspensi dijagakonstan 9-AA sehingga konsentrasinya durasiwaktu tertentu(l menit sampai3 hari), sampeldiamhil,disentrifus,dan sp:ktroskopiUVfiltratnyadianalisisuntuk sisa 9-AA dcnganmenggunakan gelornbang 400nnr, Visiblepadapaniang pH padaadsorpsi. pengaruh Adsorpsitepidilaksanakan untukmengetahui yangberisi100m2L-rmontrnorillonit, 5 mM KNO3yangsudah Kedalamsuspensi setimbangditambahKOH sarnpaipH nya sekitar10. Sejumlahstok 9-AA supayakonscntrasinya samadengan0,1 mM. Suspensidiaduk ditambahkan selama 30 menit denganstirer magnetik,kemudiansamlr:l diambil dan sisadalambejanareaksi ke dalamtabungreaksitertutup.pH suspensi dimasukkan HNO3.dan setelah30 menit diaduk,sampel diturunkandenganmenambahkan sampaipH suspensimencapaisekitar3,0. diambil lagi. Demikiansdterusnya yangterdapatpadatabungreaksitertutupdiadukdenganend-onSampel-sampel kemudian endshakerselamawaktuoptimalyangdiperolehdarikinetikaadsorpsi, danflltratnyadianalisauntuk9-aminoacridin. semuasampeldisentrifus pengaruhkonsentrasi Isotermadsorpsidilaksanakan untuk mengetahui berisin-rontniorillonit 100nr2l-l dan 5 mM KNO3disesuaikan sorbat.Suspensi pHnyapada4 atau6, dan dijagakonstan,Setelahitu, 3 ml larutanstock9-AA denganpl-l cksperimen, 4 atau 6, 0,01 M yang pl{nya sudahdisesuaikan
Kinia
K -79
ti A an"E&ry'l4Mj ajanti LIFX,Sururto,%.einwQrames Jos6n I Lfis
ke dalamsuspensi dandibiarkanselamawaktuoptimum(hasildari ditambahkan ke dalamtabungreaksi Sampeldiambil dandimasukkan tahapkinetikaadsorpsi). lagi dan sampeld.ambillagi, begitu tertutup,Larutanstok 5 ml. ditarlbahkan sekitar30 mL. sanrpaivolumetotal larutanstok yangditambahkan seterusnya Semuasampeldalamtabungreaksitcrtutupdikocokdenganshakerselamawaktu untukkonsentrasi sisa9-AA. danfiltratnyadianalisa optimal,laludisentrifus banyaknya9-AA yang terlepas Kinetika desorpsibertujuanuntuk menentukan dari montmorillonitsebagaitungsi waktu. Eksperimenini pertamakali untukadsorpsi dilaksanakan sepe(ipadakondisiyangsanradenganeksperimen disesuaikan berisi100mrl'r goethite,9-AA dan 5mM elekt.'olit tepi.Suspensi (pl-l 4: berdasar pHnyapadapH serapan adsorpsi maksinrum hasileksperinren sampeldiambildan clietntukau konsentrasi sisa9-AA. tepi). Setelahsetimbang adsorpsiniaksimurn.pH suspensitersebutkemudian Hasil ini menunjukkan padapH yangjerapannya tujuan9-AA yang minimal(pH -8), dengan disesuaikan pH dilepaskan kembali.Setelahpenyesuaian sudahterikatoleh montmorillonit yang terakhirini dan tetapdipertahankan konstan,setiapdurasiwaktu tertentu, sampel diambil untuk ditentukan besarnya9-AA yang dilepaskanoleh montmorillonit sebagai fungsiwaktu. TeknikAnalisaData prosen?-AA yang Data dari adsorpsitepi dianalisisdenganmenentukan teradsorbsebagaifungsi pH. Sedangdata isotermadsorpsiberupakonsentrasi total 9-AA, konsentrasi akridinsisa.volumtotal suspensi, dan konsentrasi total montmorillonitdalarnsuspensi. Datairotermadsorpsiini kemudiandianalisis besarnya 9-AA yangdiserapolehsetiapm2 montmorillonit denganmenentukan fungsidarikonsentrasi sebagai sisa9-AA, Data kinetika adsorpsidan desorpsimemberikangambarantentang pentingtidaknyadaerahinterlayer montmorillonit dalamadsorpsi. HASIL PENELITIAN Hasildarieksperimen kinetikaadsorpsi, adsorpsi tepi,isotermadsorpsi berikut, dankinetikadesorpsidipaparkan
K-80
Senirurt{asbruf*LIaA 2oo6
rPerikfty Sorpsi9-amircaftlitinofofr. . .,
Kinetika adsorpsi Gambar3 menunjukkan bahwaterjadiadsorpsi9-AA yang sangatcepat oleh montmorillonit,sekitar 85% dari 0,1 mM teradsorbsetelahl0 menit. Adsorysiselanjutnya sangatlambat.Setelah26 jarn(l hari) hampirsemua9-AA teradsorb olehnrontmorillonit. Olehkarenaitu, peningkatan adsorpsiuntukwaktu yanglebihlamasulitdiamatikarenasemua9-AA sudahteradsorb. kesetimbangan tooffi
8s
^a tri
"' I
I I
€
uo:
I
7 ol
io .
I
El
I
60:
I I
5O 1-1234 Wsktu
/1000
menit
Gambar3. Kinetikaadsorpsi 0.1mM 9-AA oleh100m2L'r montmorillonit padasuhu30'C danpH 4. 100Catr aol l
o
o
€ E g
oo,
.f
lo.
('!
*l
lot aa t
+l
.
ro
Ganbar4, Adsorpsi 9-AAot.h,norltLorillonit padasuhu30oC.dan konsentrasi medium elek-trolit KNO:5 mM.(r) 5xl0'5M, (o) lxlOaM, (o) 5 x l 0 aM , d a n( v ) 1 x l 0 'M 3, Adsorpsitepi Gambar3 merupakan adsorpsilarutan9-AA oleh montmorillonitpada suhu30 oC,sebagaifungsipH dan konsentrasi 9-AA. pH sangatmempenganrhi
Kini4
K -81
E&ng'hMj ajantit $X Sutwrto, *LEinuQranesti JosfrnI &,frsarh A
perilaku adsorpsi,namun kecenderungannya susahditentukan,9-AA terikat secarasignifikanpadapH rendahdan tinggi, dan adakecenderungan menurundi pH 4,5 * 7. Konsentrasi awal 9-AA juga sangatmenentukan perilakuadsorpsi. semakinbesarkonsentrasinya, semakintinggipulaprosen9-AA yangteradsorb. Isotermadsorpsi Isotermadsorpsidiukur pada pH 4 dan 6. Hasil dari eksperimenini ditunjukkan oleh Gambar 5. Pada konsentrasi9-AA di bawah 1,5 rDM, kemampuanpermukaanmontmorillonituntuk adsorpsipada pH 6 lebih kecil daripadapH 4. Nmunkemampuan tersebutmenjadiberbalikuntukkonsentrasi 9AA yanglebihbesardaripada 1,5nrM. Kinetikadesorpsi Desorpsi9-AA yang terikat oleh montmorillonitpada.pH 8 sangatlah aepat,mencapaisetimbangsetelahl0 menit, dan semua9-AA yang terikat dilepaskan dari permukaan montmorillonit, sepertiyangterteradalamGambar6.
12'i
!
ol
cl i
'"
:
I1
j
c
t "r s6
&? E 1o; za
.a I
a -.. ^ a-.. v r''
00
02
04
06
0E
10
[9.AAl / mM
Gambar5. Adsorpsi9-AA oleh montmorillonitpadapH tetap:(r) pH 4, dan (o) pH 6. Simbol(n) diplot berdasarkan hasilhitungdari dataadsorpsitepi,
Gambar6. Desorpsi 9-AA darimontmorillonit padapH 8.
K-82
Semhwr9,{asiowtfrl,IeA 2006
cPerikf;y ofifr. . .. Sorpsi9-amitnaftTitin
PEMBAHASAN PengaruhpH terhadapadsorpsi pH merupakanfaktor yang sangatpenting dalam menentukanperilaku minerallempungtergantung adsorpsimolekulorganikkarenamuatanpermukaan padapH sebagaimana yangdikemukakan olehHunter(1985)danSposito(1984). yang minerallempungmemiliki permukaan MenurutSposito(1984),permukaan bermuatannegatifakibat substitusiisomorphousSia*oleh Al3*, di manamuatan (Schulze,1989),dan permukaan negatifsatuterjadidi setiapsubstitusinya aktif lainnyayang muatannyabervariasitergantungpadahargapH, bermuatanpositif padapH rendahdan bermuatannegatifpadapH tinggi sebagaiakibat protonasi dan deprotonasigrup hidroksil permukaanyang disimbolkanS-OH. (Sposito, datadalamGambar4 (sebagai contoh,adsorpsilxl04 M 91985),Mengamati AA), nampakbahwa9-AA terikatdalamjumlah yangsangatsignifikanpadapH padarentangpH tersebut(Gambar7), rendah.Ini terjadikarena9-AA terprotonasi positif,danmemilikiafinitasyangtinggi terhadappermukaan negatif bermuatan montmorillonitsepertiyangdilaporkanolehJaslinet al. (2Q05a, 2005b)mengenai adsorpsiaminopridindantriazoleoleh montmorillonit.Ini berartiikatantersehut kation,danini berartiakanakurathanyajika mungkinteriadinrelaluipcrtukaran 9-AA totalsangat konsentrasi rendah(kurangdari0,1mM).
80, ol
.960r o O
o,^ st'" 20.
4
6
I
10
12
oH
Gambar7. Spesiasi 9-AA dihitungberdasarkan Ka yangdiusulkanoleh Albert(1966),L menyatakan molekulnetraldanHL* adalahmolekul
Kinil
K -83
an"En&rg'WAj ajanti LIFX Sutwrto,%eina Qranestifl Josfin I Lfrs
penurunan prosenadsorpsi Ada kecenderungan 9-AA 0,1 mM padapH 6 prosentase sampai8, dapatdijelaskan adanyapenurunan LH* (Gambar7). spesies Sebaliknya, adanyaadsorpsiyang sangatsignilikanpadapH tinggi, terutama untuk konsentrasi9-AA yang tinggi menyarankanpentingnyapermukaan (terutama hidroksilpermukaan SO-)dalammembentuk ikatandengan9-AA, yang mungkindalamsenyawa netralnya. 4 rtrcrttberikun yaitu:scmakintinggi lilsil yungsirngat Crtntllur ntcnarik, 9-An, nrakaproscn konsentrasi pH aclsorpsi scnrakirr tinggidalanrsemuarentang yangdiamati,dari3 sampai10.I'{asilini konsisten dengan hasilisotermberikut, Pengaruhkonsentrasi 9-AA padaadsorpsi Berdasarkan hasilhitungdari hasiladsorpsitepi,yangdiplotkandengan simbolempatpersegipanjangdalamGanrbar5, dan ternyatakonsisten dengan data isotermadsorpsi,makajelas bahwasen.akintinggi konsentrasi 9-AA, adsorpsi montmorillonit terhadap molekultersebut semakin kuat.Olehkarenaitu, kurva isotermpadapH 6 berbentukhuruf "S". Hasil ini sungguhtidak banyak ditemukan dalampenelitian sebelumnya. Semakin tinggi konsentrasisorbat, maka permukaanmineral yang diperlukanutttukmengikatsorbatterscbutsernakin banyak.Oleh karenaitu, semaliintinggi konsentrasi sorbat,semakinkecil prosensorbatyangdapatdiikat oleh permukaan. Dalarnkasusseperlihasil penelitianini, dapatdisimpulkan bahwa9-AA terikat oleh permukaan bukandalam monolayer,dan adsorpsi semacamini dapat dinamakanadsorpsikooperatif.Ini berarti pola isoterm adsorpsitidak mengikutiisotermLangmuir(Atkins, 1982: 439), Perilakuini jumlahpermukaan baranghali dapatdidekatidariduapenjelasan berikut.Pertama, aktif montmorillonitmeningkatdenganpeningkatan konsentrasi9-AA karena terikatnya9-AA dapatnienjadijembatanadsorpsibagi 9-AA lainnya.Ini berarti adsorpsiawal 9-AA memicuadsoqpsilanjutan.Davies dan Leckie (1978) mengusulkanperan ligan yang dapat menjadijembatanad..orpsibagi sorbat lainnya.Kedua,perrrbentukan agrcgatatau klastermolekul9-AA baik dalam
K-8{
SeninnrNasioruffr{IAA 2006
L
rPerihfty otefr. ... Sorpd9-aminoafuitin
larutanmaupunpadapermukaan. Hasil serupatelahdilaporkanolehJaslinet. al. (2005b)padaadsoqpsi triazoleolehmontmorillonit. yang Terjadinyaklasterini dapatdijelaskandenganpenemuan-penemuan rclevanscbclurnnyl, Ainsworllttt ul, (l9fJ7)nrenemukan bahwasorpsispesies permukaan netraldapatmeningkat manakala c'overuge olehkationorganikjuga meningkat.Kation organik yang terikat oleh permukaandapat memodifikasi hidrofobisitaspermukaanmineralyang menyebabkan kemampuannya mengikat yangsamajugadiusulkan spesies netralsemakin kuat.Mekanisme olehAngovee/ al, (2002) yang nlenelitipengaruhkeberadaan spesiesorganikdalam adsorpsi anthraceneoleh goethitedan kaolinit, Di dalam penelitiantentangadsorpsi senyawa hidrosiklikyangberisinitrogenZachara et al, (1990)menemukan bahwa senyawanetral ditemukanterdapatpada permukaanapabilakonsentrasisorbat yang diadsorpsicukup tinggi, yang mengindikasikan adanyakemungkinan modifikasipermukaan montmorillonityangdapatmeningkatkan kemampuannya untukmengadsorp senyawa netral. Perandaerahinterlayermontmorillonitdalamadsorpsi Sepertiyangtelahdilaporkanolehpenelitisebelumnya bahwapermukaan minerallempungterdiridariduasitusaktif,situsbermuatan nega-ifpermanen dan SOH (Sposito,1984). Kedua situs itu disebutsitus ekr;ternal.Selain itu, montmorillonitmemiliki situsinternaldi daerahinterlayer.Kinetikaadsorpsidan desorpsiyangsangatcepatyangditunjukkanolehhasilkinetikaadsorpsi(Gambar 3) dan desorpsi(Gzulbar6) menyarankan pada bahwaadsorpsiterjadiutamanya permukaaneksternalkargnakinetikaadsorpsidan desorpsidi daerahinterlayer biasanyasangatlambat(eg.M e toarl i.l,llo9 9 l , R y t w o e t a l . , l 1 9 6 , A k y t i z e t a l . , 1999,Akyiizet al.,2000,Gemeay et a\,,2002,VanEmmefiketa\.,2003). SIMPULANDAN SARAN Simpulan Padakonsentrasi rendah(< 0,1 mM), montmorillonitmengikat9-AA dengansangatsignifikan,terutamapadapl{ rendah.Ikatanini mungkinterjadi
Kinia
K - 85
