PROSIDING SEMINAR NASIONAL Penelitian, Pendidikan, dan Penerapan MIPA Tanggal 15 Mei 2010, FMIPA UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

PROSIDING SEMINAR NASIONAL Penelitian, Pendidikan, dan Penerapan MIPA Tanggal 15 Mei 2010, FMIPA UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

ISBN: 978 - 979 - 9314 - 4 - 3

Bidang: Matematika dan Pendidikan Matematika Fisika dan Pendidikan Fisika √ Kimia dan Pendidikan Kimia Biologi dan Pendidikan Biologi

Tema: “Peningkatan Keprofesionalan Peneliti, Pendidik dan Praktisi MIPA Untuk Mendukung Pembangunan Karakter Bangsa"

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta Tahun 2010

PROSIDING SEMINAR NASIONAL Penelitian, Pendidikan, dan Penerapan MIPA Tanggal 15 Mei 2010, FMIPA UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

ISBN: 978 - 979 - 9314 - 4 - 3 Tim Editor: 1. Kismiyantini, M.Si 2. Denny Darmawan, M.Sc 3. Erfan Priyambodo, M.Si 4. Agung Wijaya, M.Pd Tim Reviewer: 1. Dr. Hartono 2. Dr. Ariswan 3. Dr. Endang Wijayanti 4. Dr. Heru Nurcahyo

Tema: “Peningkatan Keprofesionalan Peneliti, Pendidik dan Praktisi MIPA Untuk Mendukung Pembangunan Karakter Bangsa"

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta Tahun 2010

ii

Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta, 15 Mei 2010

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga Prosiding Seminar Nasional MIPA Universitas Negeri Yogyakarta (UNY) 2010 ini dapat selesai disusun sesuai dengan tenggat waktu yang telah ditentukan oleh panitia. Seminar Nasional MIPA UNY 2010 diselenggarakan bersamaan dengan peringatan Dies Natalis UNY ke-46. Di usianya yang ke-46 ini, UNY diharapkan mampu berkontribusi dalam usaha pengembangan karakter bangsa demi tercapainya kemajuan, dan Fakultas MIPA yang setiap saat bergelut dengan pengkajian dan pengembangan sains dasar juga dituntut untuk dapat ikut berperan serta dalam usaha ini. Dalam rangka mengangkat tema tersebut, Seminar Nasional MIPA UNY 2010 menampilkan dua makalah utama, yaitu oleh Ir. Sularjo Kerto Atmojo, DESS., M.Sc dari Jurusan Teknik Fisika Institut Teknologi Bandung yang menyampaikan makalah “Pendidikan dan Penelitian Sains untuk Mendukung Pembangunan Karakter Bangsa” dan “Sains dan Pengembangan Karakter Bangsa” yang disampaikan oleh Dr. M. Ali Joko Wasono dari Jurusan Fisika Universitas Gadjah Mada. Diharapkan kedua makalah tersebut dapat memberikan gambaran jelas bagaimana sains dapat berkontribusi dalam usaha pembentukan karakter bangsa. Selain dua makalah utama yang mengangkat tema pengembangan karakter, dalam seminar ini juga disampaikan hasil kajian dan penelitian dalam bidang MIPA dan Pendidikan MIPA yang dilakukan oleh para peneliti di universitas dan lembaga penelitian yang ada di Indonesia. Makalah-makalah yang disampaikan terbagi atas empat bidang utama, yaitu: bidang matematika dan pendidikan matematika, bidang fisika dan pendidikan fisika, bidang kimia dan pendidikan kimia, serta bidang biologi dan pendidikan biologi. Seluruh makalah yang ada dalam prosiding ini telah disampaikan dalam kegiatan seminar nasional yang diselenggarakan pada tanggal 15 Mei 2010 di Fakultas MIPA UNY. Semoga prosiding ini dapat ikut berperan dalam penyebaran hasil kajian dan penelitian di bidang MIPA dan pendidikan MIPA sehingga dapat diakses oleh khalayak yang lebih luas dan bermanfaat bagi pembangunan bangsa.

Yogyakarta, Mei 2010 Tim Editor

iii


Sambutan Ketua Panitia Bismillahirrohmanirrohim Assalamualaikum Wr. Wb. Yang terhormat Rektor UNY, Yang terhormat Dekan FMIPA, dan yang terhormat para peserta Seminar Nasional FMIPA UNY Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang telah mengaruniakan berbagai rahmatNya sehingga dapat terselenggarakan “Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA” tanggal 15 Mei 2010 bertempat di Aula FMIPA, Universiyas Negeri Yogyakarta (UNY), Kampus Karangmalang, Yogyakarta. Selamat berjumpa kembali pada forum Seminar Nasional FMIPA UNY untuk yang sekian kalinya, entah sudah berapa kali kita bertemu dalam suasana seperti ini. Semoga persahabatan, pertemanan dan persohiban kita semakin erat dan berkembang, sebagaimana kata pepatah: musuh satu sudahlah banyak, teman seribu masihlah kurang. Tema Seminar Nasional kali ini Peningkatan Keprofesional Peneliti, Pendidik dan Praktisi MIPA untuk mendukung Pembangunan Karakter Bangsa”. Tema ini sejalan dengan salah satu cita-cita atau visi-misi UNY yang akan menghasilkan lulusan yang berkarakter. Dapat dikatakan UNY merupakan Kampusnya orang yang memiliki karakter. Oleh karena itu, seminar nasional kali ini mendatangkan pembicara yang memiliki kepakaran dalam pembangunan karakter yaitu: Ir. Sularjo Kerto Atmojo, DESS, MSc dari Teknik Fisika ITB dan Dr. Moh. Ali Joko Wasono dari Jurusan Fisika UGM. Bapak Rektor, Bapak Dekan dan Peserta seminar yang terhormat. Seminar kali ini dihadiri oleh 163 pemakalah, dan 79 yang terdiri non-pemakalah dan undangan. Pemakalah dan peserta berasal dari berbagai Universitas, Institusi atau Lembaga Penelitian di Indonesaia, diantaranya: LAPAN, UGM, Univ. Bengkulu, UAD, UII, UPI, UNNES, UNESA, UNIBRW, UNEJ, dan UIN Yogyakarta. Peserta seminar ini berasal dari berbagai bidang MIPA: Matematika, Fisika, Kimia dan Biologi dengan beragam tema atau judul. Seminar ini tidak mungkin terselenggara tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besar kepada Bapak Dr. Rachmad Wahab, MPd, Rektor UNY dan juga kepada Pembantu Rektor di UNY, Dr. Ariswan, dekan FMIPA dan juga kepada Pembantu Dekan di FMIPA. Sebagai ketua panitia, saya juga menyampaikan rasa terima kasih yang setinggi-tinginya kepada semua anggota panitia yang telah bekerja keras dan ikhlas demi suksesnya pelaksanaan kegiatan ini. Kami menyadari sepenuhnya bahwa terdapat kekurangan, kesalahan dan keterbatasan dilam penyelenggaraan kegiatan ini. Oleh karena itu, kami dengan tulus iklas untuk meminta maaf yang sebesar-besarnya dengan kerendahan hati. Akhirnya, kami berharap seminar nasional ini berjalan dengan lancer, sukses dan bermakna untuk mewujudkan Pendidikan Indonesia lebih gilang-gemilang. Wassalamu’alaikum Wr. Wb. Ketua Panitia Dr. Hari Sutrisno iv


SAMBUTAN DEKAN FMIPA UNY

Pertama- tama marilah kita panjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan berbagai kenikmatan kepada kita sekalian. Salah satu nikmat yang sekarang kita rasakan adalah nikmat kesehatan sehingga kita dapat menyelenggarakan seminar nasional ini. Selanjutnya perkenankan saya menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada Ketua Panitia beserta seluruh jajaran kepanitiaan seminar nasional penelitian dan pendidikan MIPA yang telah mempersiapkan terselenggaranya seminar nasional ini. Hal ini sangat penting untuk saya sampaikan mengingat FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta (UNY) sedang bekerja keras untuk menggapai pengakuan publik sebagai fakultas yang berkualitas dalam melaksanakan sistem manajemen mutu menuju world class university (WCU). Kualitas di atas adalah kualitas yang berimbang dalam seluruh bidang Tri Darma Perguruan Tinggi, dengan tetap mengedepankan karakter mulia dalam melaksanakannya. Secara khusus perkenankan pula saya sampaikan terima kasih kepada yang terhormat Bapak Ir. Sularjo Kertoatmojo, DESS, MSc, dari Teknik Fiska ITB dan Dr. Moh. Ali Joko Wasono dari Jurusan Fisika FMIPA UGM yang telah berkenan menjadi pembicara kunci pada seminar nasional ini. Seminar nasional dengan tema ”Peningkatan Keprofesionalan Peneliti, Pendidik dan Praktisi MIPA untuk Mendukung Pembangunan Karakter Bangsa” tentu saja akan bermanfaat bagi pengembangan ilmu matematika dan IPA pada masa yang akan datang. Pengembangan tersebut tentu saja baik ditinjau dari sisi materi, penelitian maupun teknologi pembelajarannya dan pembentukan karakter yang mencerminkan sifat- sifat pada ilmu ke-mipa-an itu sendiri. Kita telah paham bahwa pemahaman terhadap ilmu pengetahuan dan teknologi akan dicapai manakala pemahaman terhadap ilmu dasarnya sangat memadai. Dimulai dari persoalan mipa sederhana sampai pada aplikasi bidang Fisika, Kimia, matematika, dan Biologi dalam teknologi yang sesuai dan bahkan pada bidang Ekonomi sekalipun. Oleh karena itu penelitian Bidang MIPA dan teknik pembelajaranya perlu dilakukan terus menerus agar aplikasi pada bidang- bidang di atas dapat dipahami oleh pembelajarnya. Seminar nasional ini harus mampu mendorong para peneliti dan prakstisi pendidikan bidang Matematika dan IPA dapat meramu bidang ini, sehingga mudah dipahami oleh siswa di dalam kelas, mampu melakukan penelitian, dan mengimplementasikan terapannya pada teknologi yang sesuai. Akhirnya saya mengucapkan terima kasih atas partisipasinya dalam seminar yang diselenggarakan oleh FMIPA UNY ini dengan harapan semoga memberikan pencerahan bagi kita khususnya yang selalu telibat dalam penelitian, pembelajaran dan aplikasi bidang MIPA dalam kehidupan kita masing- masing.

Dekan,

Dr. Ariswan NIP 19590914 1988031 003

v


DAFTAR ISI Halaman i ii iii iv v vi

Halaman Judul Tim Penyunting Kata Pengantar Sambutan Ketua Panitia Sambutan Dekan FMIPA UNY Daftar Isi PEMAKALAH UTAMA M. A. J. Wasono SAINS DAN PENGEMBANGAN KARAKTER BANGSA Soelardjo Kertoatmojo, TATANAN INTERNAL DALAM KAITAN DENGAN BUDAYA, PENDIDIKAN DAN PENELITIAN MIPA-UNY PEMAKALAH PENDAMPING Ahmad Baidowi dan Suprapto Dibyosaputro PEMODELAN KUALITAS AIR SUNGAI MENGGUNAKAN QUAL2K: STUDI KASUS SUNGAI SECANG KABUPATEN KULON PROGO PROVINSI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA AK. Prodjosantoso dan M. Pranjoto LANGGAM BELAJAR DAN PRESTASI BELAJAR KIMIA ANORGANIK 2 MAHASISWA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA UNY YOGYAKARTA Achmad Hafid Affandy SINTESIS ORTO HIDROKSI ASETOFENON, RASETOFENON DAN ETIL VERATRAT SEBAGAI BAHAN DASAR SINTESIS TURUNAN FLAVON Agus Sundaryono PENGEMBANGAN LIMBAH CAIR PABRIK MINYAK KELAPA SAWIT SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF BIOKEROSENE DI PROVINSI BENGKULU Anissa A. Putri, Trisejati, Tutik D. Wahyuningsih, dan Indriana Kartini PENGARUH TEMPERATUR KALSINASI TERHADAP KARAKTER FISIK TiO2 NANOTUBES Annisa Fillaeli CEMARAN Pb DALAM MAKANAN Antuni Wiyarsi PENERAPAN PENILAIAN BERBASIS KELAS (PBK) UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PROSES DAN HASIL PEMBELAJARAN KIMIA DASAR Crys Fajar Partana PERBANDINGAN ANTARA SIKLUS CARNOT DENGAN SIKLUS K DALAM MEMPEROLEH RUMUS PERSAMAAN KONSTANTA KESETIMBANGAN REAKSI KIMIA Crys Fajar Partana STRUKTUR SOLVASI ION SKANDIUM(I) DALAM AMMONIA BERDASARKAN METODE MEKANIKA KUANTUM DAN MEKANIKA KLASIK

vi

K-1

K-11

K-19

K-25

K-33

K-41 K-47

K-53

K-59


Dante Alighiri dan Bambang Purwono SINTESIS SENYAWA PEWARNA ACIDICHROMIC 3-(4-ALILOKSI-3-METOKSI FENIL)-1-FENIL PROP-2-EN-1-ON Dian Wuri Astuti, Mudasir dan Adhitasari Suratman KAJIAN PENGGUNAAN ZEOLIT TERIMMOBILISASI DITHIZON SEBAGAI ADSORBEN DALAM EKSTRAKSI FASA PADAT LARUTAN Cd(II) Endang Widjajanti DAYA ADSORPSI POLIKITOSAN-AKRILAMIDA TERHADAP ION Ni(II) dan Cr(III) Erfan Priyambodo PEMANFAATAN PROGRAM APLIKASI eXe (eXHTML EDITOR) DALAM PENYUSUNAN MEDIA PEMBELAJARAN KIMIA DI SEKOLAH Florentina Maria Titin Supriyanti , Egrina Geantaresa dan Yuyun Yuniasih PEMANFAATAN EKSTRAK GETAH PEPAYA (Carica papaya L.) SEBAGAI KOAGULAN PADA PRODUKSI KEJU COTTAGE Gebi Dwiyant dan Siti Darsati PENGARUH PENAMBAHAN ASAM DOKOHEKSAENOAT (DHA) TERHADAP KETAHANAN SUSU PASTEURISASI Hari Sutrisno SEL FOTOVOLAIK GENERASI KE-III: PENGEMBANGAN SEL

K-67

K-77

K-83

K-91

K-97

K-105

K-115

FOTOVOLTAIK BERBASIS TITANIUM DIOKSIDA Harjono Sastrohamidjojo dan Dini Hadiarti KONVERSI RODINOL DARI MINYAK SEREH PERDAGANGAN MENJADI PSEUDOIONON, α Dan β-IONON Hernani dan Sumar Hendayana UPAYA MENINGKATKAN PENGUASAAN PENGETAHUAN KONTEN KIMIA ANALITIK DAN KETERAMPILAN GENERIK MELALUI PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH Kancono INTERPRETASI BIREFRIGENCE MATERIAL OPTIK BERBASIS HIBRID TIOFENA-SILIKON/TCNQ Karim Th SINTESIS SENYAWA 2- ( 2-HIDROKSI -5-METIL FENIL ) – BENZOTRIAZOL DARI BENZOTRIAZOL DENGAN PARAKRESOL Muhammad Hidayat Jaya Miharja STUDI SINTESIS ASETAL DARI SITRONELAL SEBAGAI PROTEKSI GUGUS FUNGSI KARBONIL ALDEHIDA Nur Istiqamah, Dwi Siswanta, dan Mudasir SINTESIS, KARAKTERISASI KITOSAN TERMODIFIKASI ESTER DAN STUDI AWAL ADSORPSI Cu (II) M. Pranjoto Utomo GREEN CHEMISTRY DENGAN KIMIA KATALISIS Rr. Lis Permana Sari PENGEMBANGAN INSTRUMEN PERFORMANCE ASSESSMENT SEBAGAI BENTUK PENILAIAN BERKARAKTER KIMIA Saprini Hamdiani, Nuryono, Bambang Rusdiarso dan Satya Candra Wibawa Sakti KAJIAN ADSORPSI-DESORPSI Au(III) PADA HIBRIDA

vii

K-123

K-129

K-137

K-147

K-153

K-161

K-167 K-175

K-183


MERKAPTO-SILIKA Satya Candra Wibawa Sakti, Dwi Siswanta, Nuryono dan Saprini Hamdiani SINTESIS HIBRIDA AMINO-SILIKA TERCETAK ION EMAS(III) DARI ABU SEKAM PADI Shinta Rosalia Dewi, Sri Juari Santosa, Dwi Siswanta REMOVAL AuCl4- DALAM LARUTAN BERAIR MENGGUNAKAN HUMIN DARI TANAH GAMBUT Siti Marwati APLIKASI BEBERAPA EKSTRAK BUNGA BERWARNA SEBAGAI INDIKATOR ALAMI PADA TITRASI ASAM BASA Siti Sulastri dan Susila Kristianingrum BERBAGAI MACAM SENYAWA SILIKA : SINTESIS, KARAKTERISASI DAN PEMANFAATAN Sri Haryani, Liliasari, Anna Permanasari, dan Buchari PRATIKUM KIMIA ANALITIK INSTRUMEN BERBASIS MASALAH PADA SPEKTROMETRI UV-VIS UNTUK MENINGKATKAN METAKOGNISI DAN PEMAHAMAN KONSEP CALON GURU Sukisman Purtadi dan Rr. Lis Permana Sari ANALISIS MISKONSEPSI KONSEP LAJU DAN KESETIMBANGAN KIMIA PADA SISWA SMA Susila Kristianingrum TINJAUAN BERBAGAI METODE ANALISIS KAROTEN DALAM BAHAN PANGAN Suyanta MANIPULASI KONSTANTA KESETIMBANGAN REAKSI KIMIA Suyanta ASAL MULA DAN TERBENTUKNYA UNSUR-UNSUR KIMIA : MATERI YANG JARANG (BELUM?) DIAJARKAN SECARA FORMAL Swatika Juhana, Nurul Hidayat Aprilita, Mudasir, dan Adhitasari Suratman EKSTRAKSI FASE PADAT UNTUK PREKONSENTRASI LOGAM Cu(II) DENGAN ADSORBEN ZEOLIT TERIMOBILISASI DITIZON Titah Dewi Rahadian, Mudasir, dan Nurul Hidayat Aprilita PREKONSENTRASI ION LOGAM Cd(II) OLEH KITIN TERIMOBILISASI DITHIZON MENGGUNAKAN METODE EKSTRAKSI FASA PADAT Trisejati, Anissa Adiwena Putri, Sri Juari Santosa, dan Indriana Kartini PENGARUH PERLAKUAN REFLUKS DENGAN H2O2 TERHADAP KRISTALINITAS DAN MORFOLOGI TiO2 NANOTUBES Yuli Rohyami, Mudasir, Nurul Hidayat Aprilita, dan Eko Sugiharto STUDI PRE-KONSENTRASI Cu(II) DENGAN EKSTRAKSI FASA PADAT MENGGUNAKAN ADSORBEN KITIN-DITIZON Zackiyah , Florentina Maria Titin S, dan Muhammad Nurdin A PEMANFAATAN SENYAWA BIOAKTIF FRAKSI ASETON KULIT BATANG ARTOCARPUS HETEROPHYLLUS LAM SEBAGAI ANTI BROWNING Hernani dan Ahmad Mudzakir PENGARUH PEMBELAJARAN BERBASIS LITERASI SAINS DAN TEKNOLOGI TERHADAP KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA SMP

viii

K-191

K-199

K-205

K-211

K-217

K-227

K-233

K-239 K-247

K-253

K-259

K-267

K-273

K-279

K-285


REMOVAL AuCl4- DALAM LARUTAN BERAIR MENGGUNAKAN HUMIN DARI TANAH GAMBUT Shinta Rosalia Dewi[1], Sri Juari Santosa, dan Dwi Siswanta [1]

email : [email protected] Jurusan Kimia, FMIPA,Universitas Gadjah Mada

Abstrak Removal AuCl4- dalam larutan berair menggunakan humin tanah gambut telah dilakukan. Humin diisolasi dari tanah gambut yang diambil di Amuntai, Kalimantan Selatan. Isolasi humin dari tanah gambut dilakukan dengan metode tradisional ekstraksi alkali, yaitu dengan 0,1 M NaOH dan dimurnikan dengan 0,1 M HCl/0,5 M HF. Humin hasil isolasi dan hasil pemurnian dikarakterisasi dengan FTIR, XRD dan diukur kadar abu, kandungan –COOH dan kandungan –OHnya, kemudian digunakan untuk proses removal AuCl4- dari larutan. Pengaruh pH larutan dan waktu kontak pada removal AuCl4telah dipelajari. Karakterisasi humin hasil isolasi dan hasil pencucian dengan FTIR menunjukkan bahwa humin mengandung gugus fungsional utama –COOH, -OH, hidrokarbon alifatik, dan cincin aromatik, sementara difraktogram XRD menunjukkan bahwa humin hasil isolasi dan hasil pemurnian masih mengandung kuarsa. Humin hasil isolasi mempunyai kandungan keasaman total sebesar 369,26 cmol/kg, kandungan –COOH 38,57 cmol/kg dan kandungan –OH 330,69 cmol/kg, sementara humin setelah pemurnian mengandung keasaman total sebesar 525,56 cmol/kg, kandungan –COOH 251,15 cmol/kg, dan kandungan –OH 274,41 cmol/kg. Removal AuCl4- optimum pada pH larutan 2 dan waktu kesetimbangan 900 menit dengan konstanta keseimbangan removal (K) 16401 L/mol dan konstanta laju reaksi (k) 0,001 menit-1. Kata kunci : humin, removal, AuCl4-

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta meningkatnya kebutuhan masyarakat menimbulkan berbagai dampak terhadap lingkungan, seperti munculnya limbah baik limbah industri maupun limbah rumah tangga. Keberadaan limbah di lingkungan akan memberi dampak positif dan negatif bagi masyarakat. Dampak negatifnya, limbah akan mencemari lingkungan dan mengganggu kesehatan masyarakat, sementara dampak positifnya, limbah tersebut dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat apabila diolah kembali. Emas (Au) merupakan salah satu logam mulia yang bernilai ekonomis. Logam emas banyak terdapat pada limbah-limbah elektronik atau limbah industri elektroplating, dan apabila dibiarkan dapat mencemari lingkungan. Berbagai material telah dilakukan untuk meremoval emas dari limbah, seperti persimmon tannin (Nakajima et al, 2003), novel tannin gel (Ogata dan Nakano, 2005), DEAE-cellulose (Tasdelen et al, 2008), turunan lignofenol (Parajuli et al, 2009), dan lainlain. Pada dasarnya, proses removal tersebut terjadi karena adanya interaksi antara gugus fungsional pada permukaan material dengan logam yang akan diremoval. Persimmon tannin mempunyai gugus aktif berupa gugus hidroksifenil, sementara novel tannin, DEAE-cellulose dan turunan lignofenol mempunyai gugus fungsional utama berupa gugus hidroksil. Humin merupakan salah satu senyawa humat yang telah diketahui mempunyai kandungan gugus fungsional utama berupa –COOH dan –OH, sehingga humin dapat dimanfaatkan untuk meremoval emas dari larutan. Humin merupakan salah satu fraksi dari tanah gambut, dimana humin tidak larut dalam asam dan basa. Sejauh ini penelitian mengenai humin belum terlalu banyak dilakukan, padahal isolasinya sangat mudah. Alasan ketidaklarutan dan sifatnya yang makromolekul inilah, maka humin dipelajari terakhir, setelah asam humat dan asam fulvat (Helal, A.A, et al, 1997). Pada dasarnya, humin mempunyai gugus fungsional yang sama dengan asam humat dan asam fulvat. K-199

Shinta Rosalia Dewi, dkk Removal AuCl4- dalam ...

Penelitian ini mencoba mempelajari isolasi humin dari tanah gambut menggunakan ekstrasi tradisional alkali (NaOH), serta karakterisasinya dengan Fourier-Transform InfraRed (FTIR), Xray Diffraction (XRD), kadar abu dan kandungan gugus fungsioanal, serta aplikasinya untuk removal emas dari larutan berair. METODE PENELITIAN 2.1 Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah humin yang diisolasi dari tanah gambut yang diambil di Amuntai, Hulu Sungai Utara, Kalimantan Selatan, gas N2 (CV Perkasa), bahan kimia kualitas p.a. NaOH, HCl, HF, H2C2O4, Natrium borat, Ba(OH)2, Ca(CH3COO)2.2H2O, indikator pfenolftalein, indikator metil orange, larutan standar HAuCl4 1000 ppm (buatan Laboratorium Analitik UGM), kertas saring Whatman 42, larutan buffer 4 dan 7, akuabides (buatan laboratorium PAU), akuades (buatan Laboratorium Kimia UGM). 2.2 Prosedur Kerja 2.2.1 Isolasi humin, pemurnian dan karakterisasi Seratus gram tanah gambut diekstrak dengan 1000 mL NaOH 0,1 M di bawah kondisi atmosfer nitrogen selama 24 jam. Filtrat dan endapan dipisahkan dengan sentrifugasi dan endapan yang telah terpisah tersebut merupakan humin hasil isolasi. Humin hasil isolasi dimasukkan ke dalam botol plastik, kemudian ditambahkan larutan HCl 0,1 M/HF 0,5 M dan dishaker selama 24 jam. Padatan dan filtrat dipisahkan dengan centrifuge. Humin hasil isolasi dan setelah pemurnian dikeringkan dan dianalisis dengan spektrometer FTIR dan XRD. Humin juga dikarakterisasi dengan pengukuran kadar abu dan kandungan gugus fungsional. Kadar abu humin diukur sebelum dan setelah pemurnian, masing-masing 100 mg dipanaskan pada suhu 750oC selama 4 jam. Berat sampel sebelum dan setelah pemanasan dicatat. Penentuan kandungan keasaman total dilakukan dengan menginteraksikan 100 mg humin dengan 20 mL larutan Ba(OH)2 0,1 M (suasana N2) selama 24 jam, kemudian disaring dan residunya dibilas dengan air distilat bebas CO2. Filtrat dan air bilasan dicampur kemudian dititrasi dengan larutan HCl 0,5 M hingga mencapai pH 8,4. Larutan blangko 20 mL larutan jenuh Ba(OH)2 dibuat dengan perlakuan yang sama. Penentuan kandungan karboksilat dilakukan dengan cara yang hampir sama dengan penentuan keasaman total, 100 mg humin diinteraksikan dengan 10 mL larutan Ca(CH3COO)2 0,5 M dan 40 mL air distilat bebas CO2 selama 24 jam, kemudian disaring dan residunya dibilas dengan air distilat. Filtrat dan air bilasan residu dicampur kemudian dititrasi dengan NaOH 0,1 M hingga mencapai pH 9,8. Perlakuan yang sama juga dilakukan pada larutan blangko yang mengandung 10 mL Ca(CH3COO)2 0,5 M dan 40 mL air distilat bebas CO2. Kandungan OH ditentukan dari selisih dari kandungan keasaman total dengan kandungan gugus –COOH. 2.2.2 Pengaruh pH pada adsorpsi AuCl4- pada humin Dibuat larutan AuCl4- dengan konsentrasi awal yang sama kemudian divariasi pHnya 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 dan 6,0 dengan menambahkan HCl dan NaOH. Kemudian 10 mL larutan AuCl4- diinteraksikan dengan 10 mg humin. selama 24 jam dan disaring. Konsentrasi AuCl4- dalam larutan diukur dengan Spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum 2.2.3 Penentuan laju adsorpsi AuCl4- dan konstanta kesetimbangan adsorpsi Sebanyak 10 mg humin diinteraksikan dengan 10 mL larutan AuCl4- 30 mg/L dalam kondisi pH 2, kemudian campuran dishaker dengan variasi waktu 0; 5; 10; 20; 30; 60; 90; 120; 150; 180; 210; 240; 270; 300; 600; 900; 1200; 1500; 1800 menit. Setelah itu, campuran disaring dan diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum.

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 3.1 Isolasi, Pemurnian dan Karakterisasi Humin Humin diisolasi dari tanah gambut yang diambil di Amuntai, Kalimantan Selatan. Proses isolasi humin dari tanah gambut dilakukan dengan metode ekstraksi alkali tradisional, yaitu menggunakan basa kuat NaOH. Humin hasil isolasi dan setelah pencucian berwarna hitam. Spektra FTIR humin hasil isolasi dan humin setelah pencucian 0,1M HCl/0,5M HF disajikan pada Gambar 3.1. Sementara Difraktogram XRD disajikan dalam Gambar 3.2.

K-200


Menurut L Grasset dan Ambles (1998) gugus fungsional dari humin antara lain vibrasi OH (3442 cm-1), O-CH3 (1089 cm-1), C=O (1653 cm-1), C-O (1050-1250 cm-1). Selain itu juga ada kemungkinan muncul vibrasi Si-O (1050 cm-1) yang dikonfirmasi dengan Si-OH (3698 dan 3621 cm-1) (MacCarthy dan Rice,1985). Hasil karakterisasi FTIR, pada humin hasil isolasi menunjukkan beberapa serapan dari humin yaitu uluran OH (3402 cm-1), uluran CH alifatik (2924 dan 2854 cm1 ), COO- (1381 cm-1), vibrasi O-CH3 (1095 cm-1), Si-O yang dikonfirmasi oleh serapan Si-OH (3698 dan 3621 cm-1), sementara pada humin setelah pencucian menunjukkan beberapa serapan dari humin, seperti uluran –OH (3402 cm-1), -CH alifatik (2924 dan 2854 cm-1), -C=O (1712 cm-1), uluran C=C (1620 cm-1), vibrasi O-CH3 (1095 cm-1). Berdasarkan hasil karakterisasi di atas, dapat diketahui bahwa pencucian humin dengan HCl/HF dapat menghilangkan logam logam yang masih terikat pada humin, dikonfirmasi oleh hilangnya puncak di 1381 cm-1 pada humin setelah pencucian, yang merupakan puncak serapan dari COO- yang mengikat logam.

3.400

2.900

2.400 humin murni

1.900

1.400

900

400

humin kotor

Gambar 3.1. Spektra FTIR (a) senyawa humin hasil isolasi (b) senyawa humin setelah pencucian Berkurangnya pengotor pada humin setelah pencucian dibuktikan oleh data kadar abu dan difaktogram humin. Kadar abu humin hasil isolasi sebesar 26,74% dan humin setelah pencucian berkurang menjadi 22,03%. Jadi pencucian humin dengan HCl/HF mampu menurunkan kadar abu sebesar 4,71%. Sementara dari difraktogram terlihat bahwa pada humin hasil isolasi dan humin setelah pencucian, keduanya muncul puncak kuarsa di daerah 2𝜃 sekitar 26, akan tetapi memiliki intensitas yang berbeda. Humin setelah pencucian mempunyai intensitas yang lebih rendah daripada humin sebelum pencucian, hal ini menunjukkan bahwa pencucian humin menurunkan intensitas kuarsa.

K-201


Gambar 3.2 Difraktogram XRD Selain spektra FTIR, difraktogram dan kadar abu, humin juga dikarakterisasi dengan pengukuran kandungan gugus fungsional COOH dan OH fenolat. Keasaman total, kandungan gugus COOH dan OH pada humin hasil isolasi berturut-turut 369,26; 38,57 dan 330,69 cmol/kg, sedangkan pada humin setelah pencucian berturut-turut 525,56; 251,15; dan 274,41 cmol/kg. Dari hasil tersebut, terlihat bahwa kandungan gugus COOH humin setelah pencucian lebih tinggi daripada humin sebelum pencucian, akan tetapi kandungan gugus OH fenolatnya lebih rendah. Hal ini membuktikan bahwa pencucian humin dengan HCl/HF telah membebaskan -COOH dari pengotornya. Gugus -COOH dan -OH pada senyawa humin ini berperan pada proses removal logam dari larutan. 3.2 Pengaruh pH Terhadap Removal AuCl4Untuk mempelajari pengaruh pH larutan terhadap removal AuCl4- dari larutan, maka larutan AuCl4- dibuat dalam beberapa variasi pH yaitu 0,5 sampai 6, kemudian diinteraksikan dengan humin. pH merupakan parameter yang penting, karena perubahan pH menyebabkan perubahan muatan pada permukaan material maupun spesies ion logam dalam larutan. Pemilihan rentang pH dari 0,5 sampai dengan 6 yaitu karena pada rentang pH itulah larutan berada dalam spesies AuCl4-. Pada pH larutan diatas 6, spesies Au berupa AuClx(OH)y dan mudah mengendap. Hasil pengamatan pengaruh pH terhadap removal AuCl4- disajikan dalam Gambar 3.3.

%removal [AuCl4-]

100 80 60 40 20 0 0

1

2

3

pH

4

5

6

7 -

Gambar 3.3. Pengaruh pH terhadap removal AuCl4

Dari hasil penelitian diketahui bahwa pH optimum untuk proses removal AuCl4- adalah pada pH 2. Hal ini karena pada pH 2, spesies AuCl4- berada dalam jumlah maksimum, sementara gugus –COOH dan –OH pada humin berada dalam keadaan terprotonasi menjadi –COOH2+ dan – OH2+. Oleh karena itu AuCl4- dapat mengalami interaksi dengan –COOH dan –OH terprotonasi

K-202


Q (mmol/mg)

tersebut. Apabila pH larutan terlalu tinggi (basa), removal AuCl4- dari larutan akan menurun sebab jumlah spesies AuCl4- dalam larutan semakin sedikit, dan gugus fungsional –COOH dan –OH berada dalam keadaan tidak terprotonasi. Akan tetapi, apabila pH larutan terlalu rendah (pH<2), removal AuCl4- dari larutan justru berkurang karena adanya kompetisi ion sejenis Cl - dari AuCl4dengan Cl- dari HCl, dimana HCl digunakan sebagai pengatur pH. 3.4 Pengaruh waktu kontak Waktu interaksi yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan removal digunakan sebagai ukuran kecepatan laju reaksi. Semakin cepat waktu interaksi untuk mencapai keseimbangan, maka laju reaksi removal akan semakin besar. Keseimbangan tercapai apabila penambahan waktu interaksi tidak lagi menambah jumlah removal AuCl4- pada humin secara signifikan. Hasil pengamatan pengaruh waktu interaksi AuCl4- dengan humin disajikan pada Gambar 3.4. 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

300

600

900 1200 waktu (menit)

1500

1800

2100

Gambar 3.4 Pengaruh waktu interaksi AuCl4- dengan humin Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada menit-menit awal, removal AuCl4- terjadi cepat, dan semakin meningkat dengan bertambahnya waktu, sampai proses removal berlangsung selama 900 menit (15 jam). Setelah 900 menit, proses removal tidak lagi mengalami peningkatan. Pada menit ke 900 tersebut, keseimbangan telah tercapai. Penentuan konstanta laju reaksi removal AuCl4- pada humin menggunakan model kinetika Santosa (2001). Penentuan model kinetika menggunakan persamaan Santoso (2001), 𝑡 𝐶𝐴

ln (𝐶𝐴𝑜 /𝐶𝐴 𝐶𝐴

vs

memberikan kurva yang linear dengan harga konstanta laju reaksi removal AuCl4- (k) dan

konstanta keseimbangan removal AuCl4- (K) berturut turut adalah 0,001 menit-1 dan 16401 L/mol. 2,50E+05

ln (Ca/Ca)/Ca

2,00E+05 y = 0,0014x + 16401 R² = 0,9603

1,50E+05 1,00E+05 5,00E+04 0,00E+00 0

50000000

100000000 t/Ca

150000000

200000000

KESIMPULAN K-203


Dari uraian diatas, dapat diambil kesimpulan bahwa humin dapat diisolasi dari tanah gambut dengan cara ekstraksi basa kuat NaOH, dimana kadar abu, keasaman total, kandungan gugus –COOH dan –OH humin hasil isolasi berturut-turut sekitar 26,74 %, 369,26; 38,57 dan 330,69 cmol/kg, sedangkan pada humin setelah pencucian berturut-turut 22,03%, 525,56; 251,15; dan 274,41 cmol/kg. Removal AuCl4- dengan humin terjadi pada pH optimum 2, dan waktu kontak 900 menit dengan harga konstanta laju removal (k) sebesar 0,001 menit-1 dan konstanta keseimbangan removal (K) sebesar 16401 L/mol DAFTAR PUSTAKA Grasset, L. dan Ambles, A., 1998, Structure of humin and humic acid from an acid soil as revealed by phase transfer catalyzed hydrolysis, J.Org Geochem, 4 (29), 881-891 Helal, A.A, Imam, D.M., dan Aly,H.F, 1998, Interaction of Cs+, Sr2+, and Gd3+ with humin, J. Radioanal. and Nucl. Chem., 1-2 (237), 7-10. Nakajima A., Ohe K., Baba Y., dan Kijima T., 2003, Mechanism of gold adsorption by persimmon tannin gel, Anal.Sci, 19, 1075-1077. Ogata T., dan Nakano Y., 2005, Mechanisms of gold recovery from aqueous solutions using a novel tannin gel adsorbent synthesized from natural condensed tannin, Water Res., 39, 42814286. Parajuli D., Khunathai K., Adhikari C.R., Inoue K., Ohto K., Kawakita H., Funaoka M., dan Hirota K., 2009, Total recovery of gold, palladium, and platinum using lignophenol derivative, Mineral Engineering, 22, 1173-1178. Santoso, S.J., 2001, Adsorption Kinetics of Cd(II) and Cr(III) on Humic Acid, Prosiding Seminar Nasional Kimia IX, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Tasdelen C., Aktas S., Acma E., dan Guvenilir, Y., 2008, Gold recovery from dilute gold solutions using DEAE-cellulose, Hydrometallurgy, 96, 253-257.

K-204

PROSIDING SEMINAR NASIONAL Penelitian, Pendidikan, dan Penerapan MIPA Tanggal 15 Mei 2010, FMIPA UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

Recommend Documents