Tesis
Sintesis dan aplikasi nanokomposit Fe3O4/SiO2 sebagai adsorben ION Sr2+ dari air selat Madura / Arif Hidayat
Abstrak
Dalam penelitian ini telah disinteis Nanokomposit Fe3O4/SiO2 dengan menggunakan polietilen glikol (PEG) sebagai pengikat partikel Fe3O4 dan SiO2. Pengikatan Fe3O4 dan SiO2 oleh PEG mampu meningkatkan sifat biokompatibilitas adsorpsi tinggi dan stabilitas kimia. Silika alam yang digunakan disintesis dari sedimen Selat Madura. Tujuan penelitian ini (1) mengetahui karakter nanokomposit Fe3O4/SiO2 (2) menentukan suhu dan jumlah adsorben optimum dalam adsoprsi Sr2 oleh nanokomposit Fe3O4/SiO2 (3) mengetahui kajian termodinamika dari adsoprsi Sr2 oleh nanokomposit Fe3O4/SiO2 dan (4) menentukan efesiensi adsorpsi dan desorpsi Sr2 oleh nanokomposit Fe3O4/SiO2 dari air selat. Penelitian akan dilakukan melalui 5 tahap yaitu (1) sintesis SiO2 dari sedimen (2) sintesis nanokomposit Fe3O4/SiO2 (3) karakterisasi nanokomposit Fe3O4/SiO2 dengan menggunakan XRF XRD FTIR SEM dan VSM (4) eksperimen adsorpsi Sr2 oleh nanokomposit Fe3O4/SiO2 digunakan untuk memperoleh data massa dan suhu optimum dan (5) eksperimen ekstraksi Sr2 dari selat oleh nanokomposit Fe3O4/SiO2. Sintesis nanokomposit Fe3O4/SiO2 telah berhasil dilakukan yang dikonfirmasi dengan hasil analisis data karakterisasi. Hasil karakterisasi Fe3O4/SiO2 dengan FTIR yang ditandai dengan teridentifikasi ikatan Fe-O-Si pada puncak serapan 565 14 cm-1 dan 1095 56 cm-1 dan bilangan gelombang 1342 54 cm-1 yang teridentifikasi sebagai vibrasi gugus Fe-O. Berdasarkan hasil analisis XRD mengkonfirmasi terbentuknya nanokomposit Fe3O4/SiO2 yang ditandai dengan munculnya puncak-puncak karakteristik Fe3O4 dan SiO2. Berdasarkan data SEM nanokomposit Fe3O4/SiO2 memiliki ukuran partikel 46 07 nm. Data XRF nanokomposit Fe3O4/SiO2 memiliki komposisi unsur 29 00% Si dan 68 13% Fe. Analisis VSM menunjukkan nilai magnetisasi dari nanokomposit Fe3O4/SiO2 sebenar 14 80 emu/g. Massa nanokomposit Fe3O4/SiO2 optimum sebagai adsorben pada proses adsorpsi ion Sr2 sebesar 0 01 dengan suhu optimum 55 . Kajian termodinamika adsorpsi menunjukan energi bebas Gibbs bernilai negatif ( Delta G -617 38 kJ/mol ) pada 55 sehingga proses adsorpsi dapat terjadi secara spontan. Perubahan entalpi adsorpsi menunjukan nilai positif ( Delta H 2 782 kJ/mol) mengindikasikan proses adsorpsi endotermik. Perubahan entropi menunjukan bahwa proses adsorpsi berlangsung secara teratur ( Delta S 10 376 J/mol). Efesiensi ekstraksi Sr2 oleh nanokomposit Fe3O4/SiO2 dari air selat adalah 21 630% sehingga nanokomposit Fe3O4/SiO2 dapat dijadikan sebagai adsorben alternatif dalam ektraksi Sr2 dari air selat. Efesiensi desorpsi Sr2 oleh nanokomposit Fe3O4/SiO2 dari air selat sebesar 96 75% sehingga nanokomposit memiliki tingkat regenerasi dan penggunaan kembali yang cukup tinggi.