Gambar IV.12 memperlihatkan spektrum serapan FTIR untuk zeolit K-F dan Na-F.
(a)
(b)
Gambar IV.12 Spektrum serapan FTIR dari (a) zeolit K-F (b) zeolit Na-F, kedua spektrum tidak menunjukkan adanya perubahan vibrasi maupun bending pada kedua zeolit
38
Kedua spektrum di atas bila dibandingkan maka tidak memberikan perbedaan. Penukaran ion yang terjadi pada zeolit yaitu antara ion Na+ dan ion K+ tidak merubah vibrasi maupun bending pada kisi-kisi serta kerangka zeolit.
Pada Tabel IV. 1
diberikan pita-pita serapan yang terjadi pada kaolin, zeolit K-F, dan zeolit Na-F. Tabel IV. 1. Pita-pita serapan pada kaolin, zeolit K-F, dan zeolit Na-F Kaolin Posisi (cm-1) Serapan
Zeolit K-F Posisi (cm-1) Serapan
Zeolit Na-F Posisi (cm-1) Serapan
3696, 3619
Al-OH
3459
H2O
3356.8
H2O
3356.8
H2O
1030, 1005
Si-O-Si
1657,3
H2O
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
TO4
TO4
788.1
788.1
Hasil karakterisasi menggunakan mikroskop elektron (SEM) mengilustrasikan reaksi yang terjadi pada kaolin, serta pembentukkan zeolit. Gambar IV.13 memperlihatkan SEM mikrograf untuk kaolin pada perbesaran 5000x dan 10000x.
39
(aa)
(b)
G Gambar IV.13 Citra SE EM Kaolin (aa) Perbesarann 5000x (b) Perbbesaran 100000x D Gambaar IV. 12 di atas, dapat dilihat bahw Dari wa kaolin Ciicalengka haasil pemurniian m memiliki beentuk yang tidak beratuuran, campuuran dari benntuk lempeengan panjaang serta keping gan-kepingann yang ukuraannya bervarriasi. Sedanngkan metakaaolin memiliiki b bentuk yang g lebih beratturan, yaitu terdiri t dari lempengan bulat b panjangg, serta sedikkit k kepingan keecil. Gambarr IV.14 mem mperlihatkann SEM mikroograf dari metakaolin paada p perbesaran 5000x 5 dan 100000x.
( (a)
(b)
G Gambar IV.14 Citra SEM M Metakaolin (a) Perbessaran 5000x (b) perbeesaran 100000x SEM mikrograf untuk zeolit z K-F dan d zeolit Naa-F menunjuukkan bahw wa kedua zeoolit h hasil sintesiss ini memilikki kristalinittas yang tingggi. Hal ini juga j dapat diilihat dari poola d difraksi yan ng dihasilkann oleh XRD yang tidak menunjukkaan pelebarann pola difrakksi, y yang menun njukkan bahhwa kedua zeolit z memiiliki derajat kristalinitass yang tinggi. 40
G Gambar IV.15 memperrlihatkan SE EM mikrogrraf zeolit K-F K dan zeolit Na-F paada p perbesaran 5000x 5 dan 100000x.
(a)
(b)
G Gambar IV.15 Citra SE EM zeolit K-F (a) Perbessaran 5000x (b) Perbbesaran 100000x Dari Gambaar IV.15 meenunjukkan bahwa zeollit K-F mem D miliki bentuuk menyeruppai p partikel-part tikel kubus yang y berukuuran kecil beeraturan. Deemikian pulaa dengan zeoolit N Na-F bentu uknya samaa persis deengan zeoliit K-F, karrena zeolit Na-F hannya b bertransform masi karena penukaran p ioon dari zeoliit K-F tidak mengubah bentuk b partikkel d zeolit K-F. dari K Gambbar IV. 16 memperlihatk m kan SEM mikrograf m daari zeolit Naa-F p pada perbesaaran 5000x dan d 10000x.
( (a)
(b)
Gambar IV V.16 Citra SEM S zeolit Na-F N (a) Perbbesaran 50000x (b) Perbbesaran 100000x
41
Hasil karakterisasi menggunakan SEM EDX menunjukkan komposisi dari logamlogam serta oksigen yang menyusun zeolit Na-F hasil sintesis.
Gambar IV.17
memperlihatkan SEM EDX mikrograf untuk zeolit Na-F.
Gambar IV. 17 Spektrum SEM EDX zeolit Na-F
Dari spektrum yang dihasilkan SEM EDX, maka rumus empiris zeolit Na-F hasil sintesis adalah Na0.78K0.15Al1.05Fe0.02Si1.0O4.05. Hasil ini sangat mendekati rumus empiris zeolit secara teoritis yaitu NaAlSiO4 1.8H2O. Dari rumus empiris yang diperoleh dapat juga dilihat bahwa ion K+ masih belum tergantikan sepenuhnya oleh ion Na+. Tetapi efisiensi penukaran ion antara ion K+ dan ion Na+ mencapai 84%, artinya metode ini cukup baik untuk digunakan dalam penukaran ion.
Hasil penelitian ini telah dipublikasikan pada ICMNS (International Conference on Mathematics and Natural sciences) 2008.
42
IV. 2 Analisis Kurikulum Kimia SMA pada Pembelajaran Kimia Padatan
Tinjauan secara khusus terhadap kurikulum KTSP kimia dalam materi-materi kimia padatan atau solid state di SMA menunjukkan bahwa kurikulum kimia tentang pokok bahasan kimia padatan masih sangat sederhana, serta masih sedikit menyertakan contoh-contoh.
Hal ini kurang memungkinkan siswa memahami dan menguasai
materi kimia, khususnya kimia padatan. Analisa inilah yang dijadikan dasar dalam pembuatan bahan pembelajaran kimia padatan, khususnya tentang zeolit dan kaolin dalam penelitian ini. Sebagai contoh analisa beberapa materi pokok kimia di SMA dapat dilihat pada Tabel IV. 2 di bawah ini : Tabel IV. 2 Analisa Kurikulum Kimia Padatan di SMA No 1.
Materi pokok Analisa Materi pokok kelas X Ikatan kimia (ikatan kovalen, Di dalam kurikulum untuk materi pokok ikatan logam, ikatan ion) ikatan kimia digambarkan secara teoritis dan sedikit menyentuh aspek aplikatif atau penyertaan contoh, contoh yang diberikan 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. Minyak bumi
2.
Pada materi pokok minyak bumi, siswa akan lebih memahami materi ini bila diberikan contoh kasus yang lebih aplikatif di dunia industri.
Materi pokok kelas XI Teori atom (bentuk molekul, Bentuk molekul merupakan materi yang gaya antar molekul) cukup abstrak, dan di dalam kurikulum materi ini dijelaskan sangat teoritis sehingga siswa perlu diberikan bahan
43
pembelajaran yang dapat membantunya memahami materi ini. 3.
Materi Pokok kelas XII Unsur-unsur golongan dan transisi
utama Pemberian materi ini dalam kurikulum kurang disertai contoh-contoh serta aplikasi yang banyak digunakan dalam dunia industri, sehingga pembuatan bahan pembelajaran akan membantu guru menjelaskan materi secara lebih aplikatif dan membantu siswa memahami materi ini menjadi lebih baik.
IV. 3 Pembuatan Bahan (Resources) Pembelajaran Kimia SMA
Berdasarkan hasil analisa di atas, telah dibuat bahan-bahan pembelajaran untuk beberapa materi pokok kimia padatan di SMA. Bahan-bahan pembelajaran yang telah dibuat secara khusus berkaitan dengan zeolit serta kaolin dan terbagi ke dalam beberapa jenis yaitu berupa : 1. Kuis (Quiz) 2. Sejarah (History) 3. Aplikasi di industri (Application) 4. Contoh konsep (Real concept) 5. Eksperimen (Experiment) 6. Pengetahuan (Knowledge) Sebagian bahan (resource) pembelajaran dalam tesis ini telah dipublikasikan serta dapat diunduh di www.oke.or.id.
Bahan pembelajaran yang telah dibuat serta pemetaan dalam pembelajaran kimia SMA dapat dilihat pada Tabel IV.3.
44
Tabel IV. 3 Bahan-bahan (resource) pembelajaran yang telah dibuat serta pemetaan dalam materi-materi kimia di SMA
No 1.
Materi Pokok Kelas X Ikatan ion dan ikatan kovalen Senyawa kovalen polar dan non polar.
Minyak bumi
2.
3.
Struktur Padatan : Silika Sejarah Kaolin Sejarah Zeolit
Zeolit sebagai katalis dalam minyak bumi
Kelas XI Bentuk molekul
Struktur Padatan : Silika Sejarah Kaolin Sejarah Zeolit Sintesis Zeolit Struktur Kristal Padatan
Peranan katalis dalam makhluk hidup dan industri.
Zeolit sebagai katalis dalam minyak bumi
Sistem koloid Kelas XII Unsur-unsur golongan utama dan transisi Sifat fisik dan sifat kimia unsur
Pemurnian kaolin
45
Resource Pembelajaran
Struktur Padatan : Silika Nama-nama Mineral Zeolit
Manfaat dan dampak unsur-unsur dalam kehidupan sehari-hari dan industri
46
Detergen zeolit Aplikasi kaolin
