J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116 ISSN 1829-5266 (print) ISSN 2301-8550 (online)
KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH NAPHTHALENE ACETIC ACID (NAA) TERHADAP BENTONIT ALAM Nura Lailatussoimah, Pedy Artsanti dan Irwan Nugraha Program Studi Kimia, FST, UIN Sunan Kalijaga, Yogyakarta Jl. Marsda Adisucipto Yogyakarta 55281
ABSTRACT The study of adsorption of plant growth regulators naphthalene acetic acid (NAA) by using natural bentonite aims to investigate the purification process of bentonite, determine the parameters that affect the ability of optimum adsorption and adsorption interactions of bentonite to NAA. Bentonite purification process is done by adding 30% H2O2 to oxidize organic compounds in the pores of the bentonite. Adsorption parameters in this study include the influence of the mass of adsorbent, contact time and adsorption capacity of bentonite nature of the NAA. Characteristics conducted in this study include analysis using UV-Vis spectrophotometer, infrared spectrophotometry (FTIR) and X-ray Diffraction (XRD). Bentonite adsorption capacity was determined using the model of Langmuir isotherm and Freundlich isotherm models. This study was showed that the amount of NAA more adsorpted by increase the mass of adsorbent in the adsorption process. The optimum contact time between NAA with natural bentonite is 4 hours on the condition of the masses as much as 0.5 grams of bentonite, pH 4.5 and in room temperature (± 29oC) with adsorption capacity of 1.502 × 10-6 mol/g. The optimum adsorption capacity of bentonite to the NAA at 1.712 × 10-6 mol/g. NAA adsorption isotherms with natural bentonite included in the Freundlich adsorption isotherm which assumes the Van der Waals bonds so that the interaction between NAA with bentonite was physically and heterogeneous on the multilayer surface. Keyword : Adsorption, plant growth regulators, Naphthalene Acetic Acid (NAA), Bentonite
merupakan metode yang paling murah.
PENDAHULUAN Pemanfaatan material pembawa
Dalam metode ini, gaya interaksi yang
yang dipergunakan sebagai matriks
terjadi antara material pembawa dan
pengimobilisasi dalam bidang pertanian
senyawa
dapat
hidrogen, gaya Van Der Waals serta
meningkatkan
efektifitas misalnya
zat
pengatur
tumbuh
asam
giberelin
sebagai alternatif pengganti
dapat
Auksin terlibat dalam banyak proses
lingkungan1.
menginduksi
melalui
metode adsorpsi fisika sampai saat ini
ikatan
interaksi hidrofobik2.
pupuk kimia sehingga lebih ramah Imobilisasi
merupakan
fisiologi
tanaman pemanjangan
seperti sel,
fototropisme, gravitropisme, dominansi
104
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
apikal, inisiasi akar, produksi etilen,
mengkaji penggunaan bentonit alam
perkembangan buah, ekspresi seks dan
sebagai slow release material dalam
pengendalian gulma3. IBA (Indole-3-
aplikasi pertanian.
Butyric Acid) dan NAA (Naphthalene Acetic Acid) merupakan dua macam
METODE PENELITIAN
auksin sintesis yang mempengaruhi
Bahan
pengakaran
secara
Bahan yang digunakan dalam
menstimulasi
penelitian ini adalah Na bentonit dengan
pengakaran adventif4. NAA memiliki
merk Driling Mud A3 yang diperoleh
sifat yang lebih tahan, lebih stabil, tidak
dari
mudah teroksidasi oleh enzim, tidak
(Naphthalene
terdegradasi dan lebih murah5.
NaOH (p.a), H2O2 30% (teknis), HCl
komersial
dan
digunakan
untuk
Pada teknik adsorpsi, material
Semarang, Acetic
kristal
NAA
Acid)
(Merk),
(teknis), akuabides dan akuades.
pembawa yang biasa digunakan sebagai adsorben diantaranya adalah arang aktif,
Alat
bottom ash, zeolite, maupun mineral
Peralatan yang digunakan dalam
lempung. Mineral lempung umumnya
penelitian ini adalah alat-alat gelas
ditemukan dalam beberapa kelompok
kimia, magnetic stirrer, kertas pH,
besar,
mika,
kertas saring millipore ukuran 0,4
montmorilonit (bentonit), klorit, illit
mikron, ayakan 106 mikron, lumpang
seperti
kaolinit,
vermikulit5.
dan
Kelompok
dan mortal agat, corong buchner dan
montmorilonit paling banyak menarik
pompa vakum, pengaduk listrik, , oven
perhatian
listrik (Heraeus UT 6120), pH meter
memiliki
karena
montmorilonit
kemampuan
untuk
(Orion
920A),
seperangkat
alat
mengembang (swelling) bila berada
sentrifuge,. Instrumen analisis yang
dalam air atau larutan organik serta
digunakan
memiliki kapasitas penukar ion yang
spektrofotometer UV-Vis (Shimadzu
tinggi sehingga mampu mengakomo-
1661),
dasikan kation dalam antarlapisnya
Transform Infrared (FTIR) (Shimadzu
dalam jumlah besar6.
Prestige-21), dan X-Ray Diffraction
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui interaksi antara bentonit alam dengan zat pengatur tumbuh NAA dan merupakan penelitian awal untuk
antara
lain
spektrofotometer
(XRD) (Shimadzu 6000).
adalah
Fourier
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
105
PROSEDUR KERJA
Optimasi
Pemurnian Sampel
Bentonit
Sebanyak 100 g Na-Bentonit lolos
Adsorpsi
NAA
dengan
a. Kajian variasi massa bentonit
ayakan dengan diameter 106 mikron
Kajian variasi massa bentonit
dimasukkan ke dalam 1000 mL akuades
dilakukan dengan disiapkannya bentonit
sambil diaduk dengan pengaduk magnet
dengan variasi massa sebanyak 0,1; 0,2;
selama kurang lebih 3 jam. Sejumlah ±
0,3; 0,4 dan 0,5 gram yang digunakan
700 mL larutan H2O2 30% dimasukkan
untuk mengadsorpsi 25 ml larutan NAA
sedikit demi sedikit ke dalam campuran.
dengan
Campuran diaduk selama semalam dan
Selanjutnya, campuran bentonit-NAA
didiamkan
diaduk dengan menggunakan pengaduk
sehingga
bentonit
mengendap, lalu bagian atas didekantir. Hasil
dekantir
ditambahkan
konsentrasi
25
ppm.
magnet selama waktu 4 jam pada suhu ruang
(±29ºC)
dan
disaring
kembali akuades dan diaduk selama 1
menggunakan kertas saring Millipore
jam, didiamkan kembali dan kemudian
dengan ukuran 0,4 mikron. Banyaknya
dikeringkan
larutan NAA yang tidak teradsorpsi
didalam
temperatur 100
0
oven
pada
C hingga kering.
diukur
absorbansinya
menggunakan
Perlakuan tersebut diulang sebanyak 3
spektrofotometer UV-Vis pada panjang
kali untuk menghilangkan sisa H2O2.
gelombang maksimum.
Setelah pengulangan yang ke-3, larutan bagian atas diambil dengan metode sifoning
dan
kemudian
dilakukan
b. Kajian Variasi Waktu Kontak Disiapkan
sampel
sentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm
sebanyak
selama 10 menit. Selanjutnya padatan
digunakan untuk mengadsorpsi 25 ml
dikeringkan
pada
latutan NAA dengan konsentrasi 25
temperatur 100 0C selama kurang lebih
ppm. Proses adsorpsi dilakukan dengan
4 jam, sehingga diperoleh padatan Na-
pengadukan menggunakan pengaduk
Bentonit kering. Kemudian padatan Na-
magnet pada variasi waktu kontak 30;
Bentonit
dianalisis
dengan
60; 90; 120; 240; 360; 480; 960 dan
menggunakan
FTIR
range
1440 menit. pada suhu ruang (±29ºC)
bilangan gelombang 300-4000 cm-1
dan disaring menggunakan kertas saring
dan XRD.
Millipore dengan ukuran 0,4 mikron.
dalam
oven
dengan
masing-masing
bentonit 0,5
gram
Banyaknya larutan NAA yang tidak teradsorpsi
diukur
absorbansinya
106
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
menggunakan spektrofotometer UV-Vis
HASIL DAN PEMBAHASAN
pada panjang gelombang maksimum.
Pemurnian sampel Kandungan pada bentonit terdiri
c. Kajian Kapasitas Adsorpsi Pada Bentonit Terhadap Larutan NAA Kajian kapasitas adsorpsi larutan NAA
dilakukan
konsentrasi
larutan.
dengan Dibuat
dari kuarsa, pirofisit, kaolinit, dengan kandungan
utama
mineral
smektit
(montmorilonit) sebanyak 85-95% yang
variasi
bersifat plastis dan koloidal tinggi.
larutan
Bentonit
dimurnikan
dengan
NAA pada konsentrasi 10; 15; 20; 25;
menambahkan
30 dan 35 ppm sebanyak 25 mL,
menghilangkan zat-zat organik yang
kemudian
gram
ditandai tidak adanya gelembung udara
bentonit. Selanjutnya diaduk dengan
yang terbentuk pada bentonit yang telah
menggunakan pengaduk magnet selama
dilarutkan7.
ditambahkan
0,5
waktu optimum sesuai dengan hasil
Metode
H2O2
30%
cara
pemurnian
dilakukan
variasi waktu kontak pada suhu ruang
dengan
(±29ºC) dan disaring menggunakan
dilanjutkan
dengan
kertas saring Millipore dengan ukuran
didasarkan
pada
0,4 mikron. Banyaknya larutan NAA
Metode siphoning didasarkan pada
yang
diukur
perbedaan berat jenis dari material-
absorbansinya menggunakan spektro-
material yang terdapat pada bentonit,
fotometer
tidak
gelombang absorbansi
teradsorpsi
UV-Vis
metode
untuk
sedimentasi sifoning hukum
yang yang
Stokes’s.
pada
panjang
dimana material yang memiliki berat
maksimum.
Hasil
jenis yang relatif lebih besar akan
dihitung
konsentrasinya
mengendap
lebih
cepat
daripada
untuk mengetahui kapasitas adsorpsi
material yang memiliki berat jenis lebih
bentonit terhadap NAA dan dapat
kecil8.
ditentukan
isoterm
reaksinya.
Data
spektroskopi
Selanjutnya
dilakukan
karakterisasi
sampel bentonit sebelum dan setelah
bentonit yang telah dikontakkan dengan
pemurnian memberikan informasi jenis
NAA menggunakan FTIR dengan range
vibrasi gugus fungsional pada lempung
bilangan gelombang 300-4000 cm-1 dan
dengan
XRD.
yang muncul pada daerah bilangan
mengamati
FTIR
dari
serapan-serapan
gelombang 4000-400 cm-1. Berdasarkan Gambar 1 dapat dilihat puncak-puncak
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
107
penting untuk mengidentifikasi gugus
fungsional yang terdapat pada bentonit .
794.67
424.34
1033.85
516.92
3626.17
Bentonit setelah pemurnian
794.67 918.12
1458.18
1041.56
462.92
3433.29
3626.17
1635.64
2931.80
% Transmitance
3441.01
918.12
1458.18 1381.03
1635.64
2934.09
2337.72
Bentonit sebelum pemurnian
3000
4000
2000
1000
Wavenumber (cm-1)
Gambar 1. Spektra FTIR Bentonit Alam Sebelum Pemurnian (A) dan Bentonit Setelah Pemurnian (B )
Tabel 1. Puncak Serapan IR Bentonit Alam Sebelum Pemurnian dan Bentonit Alam Setelah Pemurnian Bilangan Gelombang (cm-1) Bentonit alam sebelum pemurnian
Bentonit alam setelah pemurnian
Serapan Gugus fungsi
3626,17 3441,01 2934,09 2337,72 1635,64 1458,18 1381,03
3626,17 3433,29 2931,80 1635,64 1458,18 -
1033,85 918,12 794,67 516,92 424,34
1041,56 918,12 794,67 462,92
Vibrasi ulur OH (Al-OH inter oktahedral) Vibrasi regangan OH dari oktahedral dan atau H2O Vibrasi regangan CH alkana Material organic Vibrasi tekuk OH dari H2O Vibrasi tekuk gugus metilen CH2 Vibrasi tekuk gugus C-H dari CH3 (material organik) Vibrasi regangan Si-O-Si Vibrasi regangan Al-OH-Al Vibrasi simetris Si-O-Si Vibrasi Si-O-Al octahedral Vibrasi ulur Si-O-Si
Pada
Gambar
1
bahwa
pita
dalam
bentonit
sebelum
serapan antara bentonit alam sebelum
pemurnian
pemurnian dengan bentonit alam setelah
hilangnya bilangan gelombang 2337,72
pemurnian mengalami perbedaan. Pada
cm-1. Hal tersebut dikarenakan larutan
bentonit hasil pemurnian dengan H2O2
H2O2 mengoksidasi senyawa organik
dapat dilihat bahwa telah berkurangnya
yang berikatan di sekitar pori-pori pada
senyawa
bentonit . Terjadinya oksidasi senyawa
organik
yang
terkandung
yang
alam
ditunjukkan
oleh
108
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
organik pada pori-pori bentonit ditandai
perbandingan antara Si dan Al pada
dengan keluarnya
lapisan oktahedral9.
membawa
gas
gelembung CO2..
yang
Selain
itu
Analisis dengan menggunakan
perbedaan yang terlihat antara bentonit
difraksi
alam sebelum pemurnian dan bentonit
mengetahui jenis mineral penyusun
alam
adalah
lempung bentonit yang ditunjukkan
terjadinya dealuminasi (pelepasan Al)
dengan munculnya puncak-puncak pada
pada lapisan oktahedral yang ditandai
daerah
oleh hilangnya serapan pada bilangan
bentonit alam dengan difraks sinar-X
setelah
gelombang
pemurnian
cm-1
yang
peningkatan
rasio
516,92
menyebabkan
sinar-X
2θ.
dilakukan
Hasil
analisis
untuk
sampel
disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Difraktogram XRD Bentonit Alam Sebelum Pemurnian (A) dan Bentonit Setelah Pemurnian (B)
Berdasarkan Gambar 2. dapat
2Ө = 6,400 dengan basal spacing
diamati adanya perubahan harga 2Ө dan
sebesar 13,81 Å, 2Ө = 19,920 dengan
basal
yang terjadi akibat
basal spacing sebesar 4,45 Å, 2Ө =
dimurnikan
dengan
35,920 dengan basal spacing sebesar
spacing
bentonit
alam
penambahan
larutan
H2O2
30%.
2,50 Å dan 2Ө = 62,01o dengan basal
Difraktogram
XRD
bentonit
alam
spacing
setelah pemurnian menunjukkan puncak
sebesar
mengindikasikan
1,50
adanya
Å mineral
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
montmorillonit.
Selanjutnya
pada
109
dikatakan sama, yang membedakan
puncak 2Ө = 21,89o dengan basal
hanyalah
spacing sebesar 4,06 Å menunjukkan
menunjukkan bahwa metode pemurnian
adanya mineral kuarsa, sedangkan pada
dengan menggunakan H2O2 terhadap
puncak 2Ө = 31,750 dengan basal
bentonit dapat dikatakan tidak merusak
spacing sebesar 2,82 Å menunjukkan
struktur yang ada di dalam bentonit dan
adanya
feldspar10.
kandungan
Kandungan
yang
terdapat
reaksi
intensitas
yang
puncak
terjadi
pada
yang
metode
dalam
pemurnian menggunakan H2O2 hanya
bentonit alam sebelum pemurnian dan
menurunkan kadar senyawa organik
bentonit alam setelah pemurnian dapat
yang terdapat dalam bentonit11.
Gambar 3. Hubungan Antara Konsentrasi NAA yang Teradsorp dengan Massa Adsorben
Optimasi
Adsorpsi
NAA
dengan
massa adsorben yang digunakan. Persen terkecil terjadi pada proses adsorpsi
Bentonit
menggunakan bentonit sebanyak 0,1
Variasi Massa Bentonit Pengaruh
massa
(jumlah)
gram yaitu sebesar 7,48% dan persen
adsorben merupakan parameter penting
terbesar terjadi pada proses adsorpsi
karena dapat menentukan kapasitas
menggunakan bentonit sebanyak 0,5
adsorben
selama
gram yaitu 28,22%. Peningkatan daya
konsentrasi
awal
penambahan adsorbat.
Massa
adsorpsi
dapat
terjadi
dengan
bentonit sebagai adsorben berpengaruh
penambahan massa (jumlah) adsorben.
terhadap persentasi konsentrasi NAA
Banyaknya NAA yang berinterkasi
yang teradsorpsi. Persen konsentrasi
dengan bentonit, menandakan besarnya
NAA
semakin
luas permukaan atau banyaknya situs
meningkat seiring dengan pertambahan
aktif pada adsorben. Semakin banyak
yang
teradsorpsi
110
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
massa adsorben yang tersedia, maka
permukaan bentonit yang berakibat
akan semakin banyak pula situs aktif
berkurangnya kemampuan adsorpsi12.
yang dapat menyerap NAA, sehingga
Selain itu jika kondisi pH lebih dari 4,5
persentasi
permukaan bentonit menjadi semakin
serapan
pun
semakin
meningkat.
bermuatan negatif baik pada permukaan silikat
maupun
bagian
permukaan
Penentuan Waktu Kontak Adsorpsi
bentonit, maka luas permukaan bentonit
Bentonit Dengan NAA
semakin besar. Namun disisi lain akan
Adsorpsi
merupakan
proses
terjadi interaksi tolakan yang semakin
penarikan molekul oleh permukaan
besar
suatu padatan. Parameter lain yang
permukaan bentonit dengan molekul
perlu dipelajari untuk mengkaji adsorpsi
NAA yang pada kondisi basa mulai
adalah optimum
pada
negatif
pada
kontak
terdisosiasi menghasilkan gugus COO-,
adsorbat
dengan
sehingga
adsorben. Penentuan lama waktu kontak optimum
muatan
waktu
penentuan antar
antara
saat
adsorpsi
kemampuan
adsorpsi
melemah.
ini
Penentuan
waktu
dimaksudkan untuk menentukan berapa
adsorpsi
lama NAA teradsorps maksimal oleh
perhitung nilai kapasitas adsorpsi (Q).
bentonit untuk mencapai kesetimbangan
Nilai
dan keadaaan jenuh. Proses penentuan
menyatakan jumlah tertentu adsorbat
waktu kontak optimum antara NAA
yang
dengan bentonit dilakukan pada pH 4,5
adsorben. Nilai kapasitas adsorpsi akan
dengan konsentrasi NAA adalah 25
mengalami kenaikan hingga keadaan
ppm pada variasi waktu kontak. Pada
optimum
kondisi tersebut ion H+ yang dihasilkan
sedikit menurun setelah melewati waktu
pada kondisi asam akan berpotensi
kesetimbangannya. Hal tersebut terjadi
untuk mendeprotonisasi gugus fungsi
karena
bentonit yaitu silanol (Si-OH) dan juga
permukaan situs aktif adsorben sudah
derajat ionisasi dari spesiasi adsorbat.
penuh
Jika kondisi pH kurang dari 4,5 akan
sehingga
terjadi kompetisi dengan ion H+ pada
jenuh. Pengadukan yang lama juga
sisi tepi bentonit dan bermuatan negatif
menyebabkan adsorbat terlepas kembali
pada permukaan silikat. Hal tersebut
dan
menyebabkan
adsorben13.
berkurangnya
luas
dilakukan
optimum
kapasitas
dapat
berdasarkan
adsorpsi
diadsorps
oleh
(Q)
suatu
(kesetimbangan) kemudian
kondisi
berikatan
kesetimbangan,
dengan
adsorbat
adsorben mengalami
meninggalkan
titik
permukaan
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
Gambar 4. menunjukkan bahwa
111
antara situs aktif bentonit dengan NAA
lama waktu kontak sangat berpengaruh
yang
terhadap adsorpsi NAA oleh bentonit.
menyebutkan bahwa proses pengadukan
Terlihat bahwa waktu kontak selama 30
juga akan mengakibatkan terjadinya
menit
tumbukan
kapasitas
adsorpsi
bentonit
lewat
jenuh.
antara
Asumsi
partikel
lain
adsorbat
terhadap NAA sebanyak 6,710 × 10 -7
dengan partikel adsorben secara tepat
g/L. Jumlah NAA yang teradsorp terus
dan
meningkat hingga waktu kontak selama
kemungkinan adsorbat akan dilepaskan
4
adsorpsi
kembali oleh adsorben14. Berdasarkan
sebanyak 1,502 × 10 -6 g/L. Kemudian
hal tersebut waktu kontak optimum
setelah 4 jam pengadukan kapasitas
antara
adsorpsi
berlangsung selama 4 jam.
jam
dengan
kapasitas
bentonit
terhadap
NAA
kontinyu,
NAA
sehingga
dengan
ada
bentonit
menurun, hal ini dikarenakan interaksi
Gambar 4. Hubungan Antara NAA Teradsorp dengan Waktu
Penentuan Kapasitas dan Isoterm
isotherm
Adsorpsi Bentonit dengan NAA
adalah isoterm adsorpsi Langmuir dan
Proses terjadinya adsorpsi NAA
adsorpsi
yang
isoterm adsorpsi Freundlich. Isoterm
oleh adsorben bentonit, dapat dilihat
adsorpsi
dari
terjadi pada suhu konstan.
nilai
kapasitas
adsorpsinya.
Kemudian, dapat digambarkan model
digunakan
merupakan
adsorpsi
yang
Adsorpsi yang terjadi harus dalam
isoterm adsorpsi untuk mengetahui jenis
keadaan
adsorpsi yang terjadi antara adsorben
adsorpsi
dengan adsorbat, model pendekatan
dalam
kesetimbangan, dan laju
desorpsi yang
dimana
berlangsung
relatif
sama.
112
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
Kesetimbangan
adsorpsi
biasanya
sedangkan
digambarkan dengan persamaan isoterm
Freundlich
dimana
parameter-parameternya
proses adsorpsi multilayer sehingga
menunjukkan
sifat
dan
lebih berinteraksi sacara fisisorpsi14.
afinitas dari adsorben pada kondisi suhu
Kurva isoterm adsorpsi Langmuir dan
dan pH yang tetap13. Penentuan nilai
Freundlich
kapasitas
disajikan pada Gambar 5 dan Gambar 6.
permukaan
adsorpsi
dan
isotherm
adsorpsi dilakukan dengan mereaksikan
model
adsorpsi
isotem
menggambarkan
suatu
bentonit
Berdasarkan
dengan
kurva
NAA
isoterm
bentonit sebanyak 0,5 gram dengan
Langmuir diperoleh garis lurus y =
variasi konsentrasi NAA selama 4 jam
191856x + 59,163 dengan R² = 0,5015.
pada kondisi pH 4,5 dan pada suhu
Dari persamaan tersebut dapat dihitung
ruang (±29ºC). Model adsorpsi isoterm
kapasitas adsorpsi maksimal sebesar
Langmuir
proses
5,212 × 10-6 mol/g nilai konstanta
adsorpsi satu lapis (monolayer) artinya
Langmuir (KL) sebesar 3,2428 x 103
jumlah situs aktif yang ada dalam
L/mol. Selanjutnya berdasarkan kurva
adsorben mengadsorpsi adsorbat dengan
isoterm Freundlich dapat diperoleh
jumlah yang sama, interaksi antara
persamaan garis lurus y = 0,8282x –
adsorbat dengan adsorben dapat berupa
2,5839 dengan R² = 0,9207. Dari
kemisorpsi
persamaan isoterm Freundlich diatas,
merupakan
maupun
suatu
fisisorpsi,
Ce/Q (g/L)
120
y = 191856x + 59.163 R² = 0.5015
100 80 60 40 20 0
0
0,00005
0,0001
0,00015
0,0002
Ce (mol/L) Gambar 5. Grafik Isoterm Langmuir Bentonit dengan NAA
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
113
log Ce -4,3
-4,2
-4,1
-5,6
-4
-3,9
-3,8
-5,7
-3,7
-5,8
y = 0.8282x - 2.5839 R² = 0.9207
-5,9
log Qe
-4,4
-6 -6,1 -6,2 -6,3 Gambar 6. Grafik Isoterm Freundlich Bentonit dengan NAA
Gambar 7. Difraktogram X-Ray Diffraction (XRD) Bentonit Alam Setelah Pemurnian dan Bentonit Alam Setelah Adsorpsi NAA
diperoleh nilai n sebesar 1,207 mol/g
mengikuti
dan konstanta Freundlich (KF) sebesar
Freundlich daripada model isoterm
2,6068 x 10-3 mol/g. Penentuan model
adsorpsi Langmuir. Isoterm Freundlich
isoterm adsorpsi yang sesuai dapat
menggambarkan interaksi yang terjadi
diketahui
dengan
model
kurva
antara
mempunyai
harga
didominasi oleh interaksi secara fisik
yang
koefisien
determinasi
(R²)
≥
0,9
dengan
ikatan
dengan
adsorpsi
melihat
linieritas
adsorbat
isoterm
yang
adsorben
lemah
antara
(mendekati angka 1) dari kedua kurva
adsorbat dengan adsorben dan hanya
isoterm adsorpsi15.
melibatkan interaksi Van der Waals16.
Berdasarkan koefisien determinasi
Proses adsorpsi yang terjadi akan
(R2) dari kedua model isoterm adsorpsi,
membentuk multilayer yang bersifat
diketahui bahwa model isoterm adsorpsi
heterogen pada lapisan kedua dan
NAA
seterusnya pada bentonit dengan NAA.
terhadap
bentonit
cenderung
114
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
Hal ini menunjukkan bahwa tidak
proses adsorpsi NAA menunjukkan
semua permukaan pada lapisan bentonit
bahwa molekul NAA yang teradsorp
alam terjadi proses adsorpsi17. Untuk
berada di dalam interlayer bentonit
memperkuat bahwa NAA telah masuk
alam setelah pemurnian. Keberadaan
ke dalam interlayer bentonit dilakukan
molekul NAA di dalam interlayer
analisis dengan difraksi sinar-X.
menyebabkan jarak antar lapis menjadi
Berdasarkan Gambar 7 dapat pergeseran
puncak,
Bukti teradsorpsinya NAA oleh
perbedaan intensitas dan terjadinya
bentonit juga ditunjukkan dari hasil
kenaikan basal spacing antara bentonit
kareakterisasi
alam hasil pemurnian sebelum proses
Gambar 8 spektra bentonit yang telah
pemurnian
serapan
3433.29
proses
adsorpsi.
FTIR,
pada
794.67
1458.18
1635.64
mengadsorp
3626.17
adsorpsi dengan bentonit alam hasil setelah
dengan
NAA
muncul
918.12
adanya
Bentonit setelah pemurnian
2931.80
dilihat
lebih besar.
pada
bilangan
puncak
gelombang
6,40o menjadi 5,82o, sedangkan nilai
dan 354,90 cm-1 menunjukkan adanya
NAA basal spacing mengalami pengingkatan
gugus
1041.56
organik
yang
molekul
NAA
933.55
dalam
(berdasarkan bilangan gelombang pada
3000
2000
354.90
524.64 1041.56
4000
447.49
918.12
3425.58
3626.17
1635.64
794.67
2368.59 2337.72
Bentonit pemurnian + NAA
1697.36
354.90
1219.01
779.24
FTIR NAA). 3047.53 3016.67 2916.37
setelah dilakukan
senyawa
terkandung 1411.89
15,18 Å. Peningkatan basal spacing
15.97.06
1944.25
2368.59 2337.72
yang awalnya sebesar 13,81 Å menjadi
462.92
disekitar 2368,59 cm-1; 2337,72 cm-1
% Transmitance
Pergeseran puncak 2Ө awalnya sebesar
1000
Wavenumber (cm-1)
Gambar 8. Spektrum FTIR Bentonit yang telah Dikontakkan dengan NAA
Selain itu dapat pula dilihat pada
baru. Hal tersebut memperkuat asumsi
spektra FTIR hasil adsorpsi bentonit
bahwa
interaksi
adsorpsi
bentonit
dengan NAA tidak terbentuk gugus
dengan NAA hanya melibatkan gaya
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
dipol-dipol yang secara kolektif disebut
115
[4]
interaksi Van der Waals dan bersifat adsorpsi fisik. [5]
KESIMPULAN Proses
pemurnian
untuk [6]
memperoleh
bentonit
alam
dengan
kemurnian tinggi sebagai bahan carrier material untuk hormon auksin NAA (Naphthalene
Acetic
Acid)
dapat
dilakukan dengan menambahkan H2O2 30% pada bentonit untuk mengoksidasi senyawa
organik
pada
[7]
pori-pori
bentonit. Interkasi adsorpsi bentonit terhadap hormon auksin NAA termasuk dalam
model
Freundlich
isoterm
yang
adsorpsi
mengasumsikan
terjadinya ikatan Van der Waals pada permukaan multilayer yang bersifat heterogen, sehingga interaksi bentonit dengan
NAA
yang
terjadi
[8]
[9] [10]
adalah
adsorpsi fisik. [11]
DAFTAR PUSTAKA [1]
[2]
[3]
Sunardi, Arryanto Y., Sutarno. 2009. Adsorption of Gibberellic Acid onto Natural Kaolin from Tatakan, South Kalimantan. Indo. J. Chem. Burn, R.G. 1986. Interraction of Enzymes with Soil Minerals and Organic Colloids, dalam Huang, P.M. and Schnitzer, M. (Ed). Interactoin of Soil Materials with Natural Organics and Microbes. Soil Science Society of America. Madison. Arteca, R. N. 2006. Introduction to Horticultural Science. Thompson Delmar Learning, a part of the Thomson corporation. 514 p.
[12]
[13]
[14] [15]
Zaer, J. S. and M. O. Mapes. 1985. Action of growth regulators, dalam Yentina, Ester. 2011. Pengakaran Setek Batang Mawar Mini Menggunakan Kombinasi Konsentrasi Auksin (IBA dan NAA) yang Berbeda. Institut Pertanian Bogor: Bogor. Kim, H. Tan. 1982. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Edisi Pertama. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta. Ogawa, M., 1992, Preparation of ClayOrganic Intercalation Compounds by Solid -solid Reaction and Their Application to Photo-Functional Material, dalam Sekewael, Serly Jordan. 2008. Karakterisasi Sifat Fisiokimia Komposit Besi Oksida-Montmorillonit Hasil Interkalasi Silikat Lempung Montmorillonit. Chimica Acta: Indonesia. Ekose, G.E. 2005. Fourier Transform Infrared Spectrophotometry and X-ray Powder Diffractometry as Complementary Technique in Characterizing Clay Size Fraction of Kaolinite, dalam Sunardi, Arryanto Y., Sutarno. 2009. Adsorption of Gibberellic Acid onto Natural Kaolin from Tatakan, South Kalimantan. Indo. J. Chem., 9 (3), 373 – 379. Svarovsky, L. 2000. Solid-Liquid Separation, Fourth Edition. ButterworthHeinemann. Oxford. Lisa, Carlson, 2004. Bentonit Mineralogy. Posiva. Finland Morris, M.C., McMurdie, H.F., Evans, E.H et al. 1981. Standar X-ray Diffraction Powder Patterns Section 18 data for 58 Substances. National Bureau of standards: Washington. Ramirez, J.H., Vicente, M.A., and Madeira, L.M. 2010. Heterogeneous photo-Fenton oxidation with pillared clay-based catalysts for wastewater treatment: A review. Applied Catalysis B: Environmental 98. 10–26. Gooowin, J.W. 2004. Colloids and Interfaces with Surfactant and Polimer. An Introduction. John Willey & son. Ltd.Sugsex. England. Yuwanti, Riha., Erman N. 2010. Kesetimbangan Adsorpsi Pb (II) Pada Lempung Alam Desa Talania Kabupaten Kampar. Universitas Riau. Riau. Oscik, J. 1982. Adsorption, Edisi 1. Ellis Howard Limited Checister. Atkins, P.W. 1993. Kimia Fisika Jilid 2, Edisi keempat. Terjemahan Kartohadiprojo. Penerbit Erlangga : Jakarta.
116
[16]
[17]
J. Kaunia Vol. X No. 2, Oktober 2014/1435: 103-116
Thamzil Las, dkk. 2011. Adsorpsi Unsur Pengotor Larutan Natrium Silikat Menggunakan Zeolit Alam Karangnunggal. Valensi Vol. 2 No. 2, Mei 2011 (368-378) ISSN : 1978-8193. Kristin. 2007. Kinetika Adsorpsi Isotermal β-Karoten Olein Sawit Kasar Dengan Menggunakan Atapulgit. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor: Bogor.
