EKSTRAKSI ALUMINIUM DARI ZEOLIT ALAM SUMBAWA SEBAGAI BAHAN DASAR SINTESIS ɣ-Al2O3

Sintesis alumina telah banyak dilaporkan dari berbagai material seperti bauksit, kaolin, abu batu bara  namun tidak dengan zeolit. Zeolit adalah kelompok mineral yang kandungan utamanya adalah silika dan alumina, sehingga memiliki potensi untuk dijadikan sebagai bahan dasar sintesis alumina. Disisi lain, metode untuk sintesis alumina umumnya menggunakan metode basa atau lebih dikenal dengan proses Bayer. Metode basa atau proses Bayer telah digunakan untuk memisahkan alumininium dari bijih Nepheline dan bauksit dengan mengkontrol suhu pelindihan. Namun dalam proses Bayer ini terdapat batas dimana jumlah kandungan silika dari minerial tidak boleh melebihi 10%. Lain dengan proses bayer, metode asam yang dilanjutkan dengan proses presipitasi dapat memisahkan silika ataupun pengotor lainnya dengan alumina meskipun kandungan silika melebihi 10%, seperti pada zeolit alam yang memiliki kadar silika diatas 50%. Mineral zeolit alam dalam peneltian ini berasal dari pulau Sumbawa.

Sebagai daerah yang terkenal dengan kekayaan mineral, Sumbawa memiliki mineral zeolit alam yang telah ditetapkan sebagai sumber aluminium selain bauksit. Kandungan silika dari zeolit alam yang tinggi sekitar 54.6% dan 21.1% alumina, dapat disintesis dengan metode pelindihan dilanjutkan dengan presipitasi. Metode ini dapat dilakukan dalam sekala laboratorium, tidak membutuhkan peralatan yang rumit dan ekonomis.

Jenis pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :

·         Metalografi

Menganalisis permukaan material dan analisi pembentukan logam

·         NDT (Non-Destrucktive Test)

Tidak merusak material pada saat dilakukan pengujian

·         Statik

Untuk mengetahui kekuatan material pada saat pengujian

Proses karakterisasi atau pengujian untuk menguji hasil dari ekstraksi dapat menggunakan  metode karakterisasi XRD, XRF, SEM, dan FTIR.

1.      Pengujian XRF

Analisis XRF (X-ray fluoresen) merupakan suatu metode analisa komposisi kimia pada suatu material tanpa preparasi sampel rumit (non-destruksi). Teknik pengujian ini banyak digunakan dalam analisa batuan karena membutuhkan sampel yang relatif kecil (sekitar I gram). Teknik ini juga dapat digunakan untuk mengukur unsur-unsur yang terutama banyak terdapat dalam batuan atau mineral. Sampel yang digunakan biasanya berupa serbuk hasil penggilingan atau pengepressan menjadi bentuk film.

2.      Pengujian XRD

X-ray diffraction atau Difraksi sinar-x merupakan alat yang digunakan untuk menentukan fase atau struktur kristal dari suatu matarial padatan.

3.      Pengujian SEM (Scanning Electron Microscope)

Scanning electron microscope (SEM) adalah salah satu jenis mikroskop elektron yang menggambar spesimen dengan memindainya menggunakan sinar elektron berenergi tinggi dalam scan pola raster. Elektron berinteraksi dengan atom-atom sehingga spesimen menhasilkan sinyal yang mengandung informasi tentang topografi permukaan spesimen, komposisi dan karakteristik lainnya seperti konduktivitas listrik.

4.      Pengujian FTIR

Spektroskopi FTIR adalah teknik pengukuran untuk mengumpulkan spektrum inframerah. Energi yang diserap sampel pada berbagai frekuensi sinar inframerah direkam, kemudian diteruskan ke interferometer. Sinar pengukuran sampel diubah menjadi interferogram. Perhitungan secara matematika Fourier Transform untuk sinyal tersebut akan menghasilkan spektrum yang identik pada spektroskopi inframerah.

Berikut merupakan diagram alir sintesis ɣ- Al2O3 dari Zeolit alam Sumbawa   

Proses Pemisahan Aluminium

Pemisahan aluminium dari mineral zeolit alam dalam penelitian ini menggunakan metode pelindihan dimana zeolit alam dilarutkan dalam larutan HCl. Berikut penjelasan tentang beberapa hasil pengujian dari pemisahan aluminium :

Berikut merupakan gambar larutan saat leaching dan hasil setelah pengendapan. Gambar berikut menunjukan menunjukan hasil larutan pelindihan pada penelitian ini, warna larutan yang kekuningan menjelaskan bahwa beberapa logam oksida akan terkonversi menjadi AlCl3, FeCl3 sehingga larutan tersebut masih mengandung besi yang terlarut selain aluminium. Sedangkan silikon oksida tidak larut atau menjadi endapan disebabkan karena energi permukaan silikon oksida tidak cukup untuk beraksi dengan HCl. Setelah itu, larutan didiamkan dan didinginkan pada suhu kamar. Larutan suspensi yang dihasilkan dipisahkan dengan cara di filter menggunakan kertas saring.

Pada gambar tersebut menunjukan larutan kontrol pH basa untuk memisahkan kandungan besi dalam larutan dengan menambahkan NaOH 5 M sampai pH 14. Warna larutan pada gambar tersebut berwarna kecoklatan, hal ini menjelaskan bahwa besi telah terpisah atau mengendap dari larutan. Endapan yang terbentuk dalam larutan ialah Fe(OH)3 dipisahkan dengan cara di filter untuk mendapatkan larutan aluminium. Kemudian, Larutan ditambahkan lagi dengan HCl 6 M sampai pH netral (pH 7) dan didiamkan selama 24 jam. Hal ini dilakukan untuk mengedapkan Aluminium seperti yang ditunjukan pada Gambar 2. Pada kondisi ini akan terbentuk endapan warna putih (AlCl3) dan dipisahkan dengan cara di saring dan cuci dengan akuademineralisata untuk melarutkan NaCl.

Endapan putih yang terbentuk dikering seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.6. hasil pengeringan pada suhu 105 ^oC selama 2 jam untuk menghilangkan kandungan air. Kemudian dikalsinasi pada suhu 550, 650, dan 750 ^oC.

                                                                                                                   

Gambar 4. Hasil pengeringan pada suhu 105 ^oC selama 2 jam

Jadi, pada pemisahan alumina dengan besi dan silika menggunakan metode presipitasi dari zeolit alam Sumbawa memiliki persentase alumina sebesar 89.80%, sehingga sangat potensial sebagai bahan dasar sintesis ɣ-Al2O3. Selain itu pemisahan dilakukan dengan relatif mudah karena pengujian dapat dilakukan pada skala lab.