objek 7

Praktikum Kimia MaterialSemester Genap 2008/2009

ADSORPSI LOGAM MANGAN

DALAM AIR DENGAN BENTONIT

I. TUJUAN

Mengetahui kemampuan bentonit untuk mengadsorpsi

mangan dari air.

II. TEORI

Bentonit adalah istilah pada lempung yang

mengandung monmorillonit dalam dunia perdagangan dan

termasuk kelompok dioktohedral. Penamaan jenis lempung

tergantung dari penemu atau peneliti, misal ahli geologi,

mineralogi, mineral industri dan lain-lain.

Bentonit dapat dibagi menjadi 2 golongan berdasarkan

kandungan alu-munium silikat hydrous, yaitu activated clay

dan fuller's Earth. Activated clay adalah lempung yang

kurang memiliki daya pemucat, tetapi daya pemucatnya

dapat ditingkatkan melalui pengolahan tertentu. Sementara

itu, fuller's earth digunakan di dalam fulling atau pembersih

bahan wool dari lemak.

Didalam dunia perdagangan terdapat dua jenis bentonit,

yaitu:

a. Natrium Bentonit

Bentonit jenis ini disebut juga bentonit tipe Wyoming,

mengandung ion Na+ relatif lebih banyak jika

dibandingkan dengan ion (Ca2+ + Mg2+). Secara kasat

mata mempunyai sifat mengembang apabila dicelupkan

kedalam air hingga 8x lipat dari volume semula, sehingga

dalam suspensinya akan menambah kekentalan, pH

suspensi berkisar 8,5 9,8 (bersifat basa). Kandungan

Na2O dalam Natrium bentonit umumnya lebih besar dari

Adsorpsi Logam Mangan dalam Air dengan Bentonit


2%. Karena sifat-sifat tersebut maka mineral ini sering

dipergunakan untuk lumpur pemboran, penyumbat

kebocoran bendungan pada Teknik Sipil, bahan

pencampur pembuatan cat, bahan bakufarmasi, dan

perekat pasir cetak pada industri pengecoran logam.

b. Kalsium Bentonit

Bentonit jenis ini disebut juga Mg,Ca-Bentonit. Jenis ini

mengandung kalsium (K2O) dan magnesium (MgO) lebih

banyak dibandingkan natriumnya, mempunyai sifat sedikit

menyerap air sehingga apabila didipersikan dalam air

akan cepat mengendap ( tidak membentuk suspensi), pH

nya berkisar 4, 0 – 7,0 (bersifat asam). Daya tukar ion

(KTK) cukup besar dan bersifat menyerap. Karena sifat-

sifat tersebut maka Kalsium Bentonit dipergunakan untuk

bahan pemucat warna untuk minyak.

Na-bentonit dimanfaatkan sebagai bahan perekat,

pengisi (filler), lumpur bor, sesuai sifatnya mampu

membentuk suspensi kental setelah bercampur dengan air.

Sedangkan Ca-bentonit banyak dipakai sebagai bahan

penyerap. Untuk lumpur pemboran, bentonit bersaing

dengan jenis lempung lain, yaitu atapulgit, sepiolit dan

lempung lain yang telah diaktifkan. Dengan penambahan zat

kimia pada kondisi tertentu, Ca-bentonit dapat dimanfaatkan

sebagai bahan lumpur bor setelah melalui pertukaran ion,

sehingga terjadi perubahan menjadi Na-bentonit dan

diharapkan terjadi peningkatan sifat reologi dari suspensi

mineral tersebut. Agar mencapai persyaratan sebagai bahan

lumpur sesuai dengan spesifikasi standar, perlu ada

penambahan polimer. Hal itu dapat dilakukan melalui

aktivasi bentonit untuk bahan lumpur bor.

Bentonit adalah suatu istilah nama dalam dunia

perdagangan yang sejenis lempung plastis yang mempunyai



kandungan mineral monmorilonit lebih dari 85% dengan

rumus kimianya Al2O3.4SiO2 xH2O. Nama ini diusulkan

pertama kali oleh Knight (1898) untuk nama sejenis lempung

koloid yang ditemukan pada formasi Benton “Rock Creek”

Wyoming Amerika Serikat.

Mula terjadinya Bentonit secara umum dapat dikelompokkan

menjadi empat jenis endapan yaitu hasil endapan dari proses

pelapukan, hydrothermal, tdevitrifikasi dan endapan

sedimen.

Proses Pelapukan

Bentonit ini terbentuk akibat proses pelapukan dari mineral-

mineral penyusun batuan yang dipengaruhi oleh iklim, jenis

batuan, relief muka bumi, tumbuh-tumbuhan yang berada

diatas batuan tersebut. Faktor utama yang menyebabkan

terbentuknya jenis mineral lempung dalam proses ini adalah

komposisi mineral batuan, komposisi kimia dan daya larut air

tanah. Pembentukan mineral lempung oleh pelapukan adalah

akibat reaksi ion-ion hidrogen yang terdapat dalam air tanah

dengan mineral-mineral silikat. H+ umumnya berasal dari

asam karbonat yang terbentuk sebagai akibat pembusukkan

oleh bakteri terhadap zat organik dalam tanah.Menurut

Wollast (1967), pada proses pelapukan bila laju aliran air

lebih cepat dibanding dengan pelarutan yang terjadi,

biasanya didaerah curam maka akan terbentuk gibsit

[ Al(OH)3 ] dari felspar. Dan jika laju aliran semakin rendah

biasanya didaerah landai, maka dari felspar tesebut akan

terbentuk kaolinit [Al2SiO2O5(OH)4 ]. Sedangkan bila laju

aliran terhenti biasanya didalam cekungan, suatu reaksi yang

lambat akan terjadi antara kation dengan Al(OH)3 dan silika

membentuk monmorilonit [ Al2O3.4SiO2 2H2O].



Proses Hidrotermal

Proses ini berlangsung karena adanya injeksi larutan

hidrotermal yang bersifat asam merembes melalui celah-

celah rekahan pada batuan yang dilaluinya, sehingga

mengakibatkan terjadinya rekasi antar larutan tersebut

dengan batuan itu.Pada saat reaksi berlangsung, komposisi

larutan hidrotermal tersebut menjadi berubah. Unsur-

unsur alkali akan dibawa kearah luar, sehingga selama

proses itu berlangsung akan terjadi daerah atau zona yang

berkembang dari asam ke-basa dan pada umumnya

berbentuk melingkar sepanjang rekahan dimana larutan itu

menginjeksinya. Terjadinya monmorilonit sebagai mineral

penyusun utama bentonit, terjadi karena adanya ubahan dari

felspar plagioklas, mineral mika dan feromagnesian. Hal ini

dapat terjadi dikarenakan adanya magnesium (Mg) dan

kalium (K) yang berasal dari mika atau felsfar. Peristiwa ini

terjadi pada alterasi hidrothermal tingkat rendah.

Proses Devitrifikasi

Pada proses ini bentonit dapat terbentuk dari hasil

mekanisme pengendapan debu volkanik yang kayaakan gelas

mengalami devitrifikasi (perubahan gelas volkanik menjadi

mineral lempung). Setelah di endapkan pada lingkungan

danau atau laut.

Proses Sedimentasi

Menurut Millot (1970), monmorilonit dapat terbentuk tidak

saja dari tufa melainkan juga dari endapan sedimen dalam

suasana basa (alkali) yang sangat silikaan (authigenic

neoformation) atau yang biasa disebut endapan

kimia.Mineral-mineral yang terbentuk secara sedimen yang



tidak berasosiasi dengan tufa adalah attapulgit, sepeolit dan

monmorilonit

III. PROSEDUR PERCOBAAN

3.1Alat dan Bahan

- Penggiling dan

ayakan

- magnetic stirrer

- timbangan

- pompa vacuum

- alat-alat gelas

- kertas saring

- mineral bentonit

- aquadest

- KMnO4

- Na2CO3

3.2Cara Kerja

a. Siapkan MnCl2 1 M 100 mL dan 5 g bentonit

b. Siapkan corong yang dilapisi kapas dan masukkan

bentonit kedalamnya

c. Teteskan MnCl2 setetes demi setetes

d. Residu ditambahkan dengan KMnO4 5% 20 mL

sehingga terbentuk warna coklat

e. Lihat filtrat, kalau bening berarti Mn terserap

sempurna, tetapi kalau tidak masih ada Mn, untuk

mengetahui sisa Mn dititrasi.

3.3Skema Kerja

Siapkan bahan

- MnCl2 1 M 100 mL

- 7,5 g bentonit

Siapkan corong dilapisi kapas

- masukkan bentonit

- teteskan MnCl2

Residu

+ KmnO4 5 % 20 mL

Warna coklat



- lihat filtrat, jika bening Mn terserap sempurna

- jika tidak, Mn sisa dititrasi

Residu dilarutkan dalam 20 mL KMnO4

- stirrer, saring

timbang residu

3.4Skema Alat



IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data dan Perhitungan

Pembuatan MnCl2 1 M dalam 100 Ml

g = V.N.BE

= 0,150 . 1M . 125,94

= 18,891 g

Pembuatan KMnO4 0,5% dalam 100 mL

0,5 %

0,5 %

g = 0,5 g

Konsentrasi Na.Oks 0,15 g

M

M

Kadar Mn yang terserap

V Na.Oks = 20 mL

M Na.Oks = 0,0093 M

V KMnO4 terpakai = 3,1 mL dan 2,9 mL

V rata-rata = 3 mL

Konsentrasi KMnO4 setelah titrasi

(V.M) Na.Oks = (V.M) KMnO4

0,0093 M.20 mL = M . 3 mL

M = 0,062 M

Mmol KMnO4 yang tidak terserap

Mmol = 0,062 M . 3 mL



= 0,186 mmol

Mmol KMnO4 awal

M

= 0,0316

= 0,316 x 100 mL

= 3,16 mmol

Konsentrasi KMnO4 yang beraksi

M = mmol KMnO4 awal . mmol KMnO4 sisa

= 3,16 mmol – 0,186 mmol

= 2,974 mmol

Gram Mn terserap

g KMnO4 terserap = mmol KMnO4 . Mr KMnO4

=

= 0,469 g

g Mn terserap = terserap

=

= 0,163 g

g KMnO4 awal = mol . Mr

= = 0,499 g

g Mn awal = awal

=

= 0,173 g

Kadar Mn terserap

% =



=

= 94,21 %

4.2 Pembahasan

Praktikum objek VII yaitu adsorbsi mangan dalam air

dengan menggunakan bentonit merupakan praktikum

yang bertujuan untuk mengetahui kemampuan mineral

bentonit dalam menyerap logam mangan dalam air.

Bentonit merupakan mineral yang berwarna kuning

keputihan dan dengan adanya besi mudah teroksidasi.

Bentonit juga merupakan suatu mineral yang merupakan

bagian dari clay, karena setiap unsur penyusun yang ada

dalam bentonit juga terdapat dalam clay.

Dalam praktikum ini bentonit digunakan sebagai

adsorben untuk menyerap logam mangan yang kami

peroleh dari sumbernya yiatu KMnO4. kedua zat

dicampurkan sehingga menimbulkan warna ungu tua. Air

digunakan sebagai pelarut. Pada pencampuran dengan

air, adanya pengembangan membuat jarak antara setiap

unit makin melebar dan lapisannya menjadi berbentuk

serpihan, serta mempunyai permukaan yang luas dalam

zat pensuspensinya. Hal ini menyebabkan kemampuan

bentonit dalam penyerapan menjadi meningkat.

Pada perlakukan pertama yaitu tanpa menggunakan

MnCl2, hasil saringan tidak jernih, dan masih terdapat

warna ungu pad aflitrat yang didapat. Ini menandakan

bahwa masih terdapat kandungan logam Mn dalam

senyawa tersebut, dan untuk menentukan kadar Mn yang

tidak terserap sempurna tersebut maka dilakukan titrasi

dengan Natrium oksalat. Sedangkan pada perlakukan

kedua yaitu dengan penambahan MnCl2, didapatkan filtrat

yang jernih. Ini menandakan bahwa logam Mn terserap



dengan baik oleh bentonit. Disini fungsi MnCl2 adalah

untuk garam-garam mangan sehingga bias diadsorbsi.

Hasil perhitungan kami menunjukkan bahwa kadar Mn

yang terserap yaitu sebesar 94,11%. Ini menandakan

bahwa bentonit yang kami gunakan berhasil menyerap Mn

dengan baik.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum dan membuat

perhitungan maka dapat kami buat kesimpulan :

1. Bentonit merupakan bagian dari mineral clay yang

dapat digunakan sebagai adsorben

2. Pada pencampuran dengan air bentonit akan

mengembang sehingga akan meningkatkan daya

serapnya.

3. Kadar Mn terserap yang kami peroleh yaitu 94,11%, ini

menandakan bahwa mineral bentonit dapat menyerap

logam mangan dengan baik.

5.2 Saran

Agar praktikum selanjutnya mendapatkan hasil yang

lebih baik maka dapat kami berikan saran:

1. Teliti dalam menimbang zat yang dipakai

2. Lakukan stirrer dengan sempurna agar hasil lebih baik

3. Lakukan titrasi dengan teliti untuk mendapatkan data

yang lebih akurat.



JAWABAN PERTANYAAN

1. Senyawa penyusun bentonit adalah :

- SiO2 : 64,23%

- Al2O3 : 20,74%

- Fe2O3 : 3,49%

- CaO : 0,46%

- MgO : 2,26%

Yang membedakan bentonit dengan clay adalah bentonit

merupakan jenis dari clay, dimana penyusun clay antara lain

silica, alumunium, mineral alkali, besi kalsium, magnesium

titanium dan bahan karbon serta air.

2. Fungsi penambahan MnCl2 adalah untuk garam-garam

mangan sehingga dapat diadsopsi.



3. Pengukuran pH dilakukan untuk mengetahui pH larutan

karena bentonit aktif pada pH 8,5, sehingga dapat

mengadsorpsi mangan.

DAFTAR PUSTAKA

Faisal, Nendra. 1998. Studi Pendahuluan Tanah Liat sebagai

Bahan Dasar Pembuatan Keramik di Beberapa Daerah

Sumbar. Padang: FMIPA UNAND

Darwin. 1982. Penggunaan Tanah Diatom, Bentonit dan Karbon

Aktif dalam Proses Pemecahan Tanah Liat. Bandung:

FMIPA UNPAD

Prapurti, Erti. 2000. Pemucatan Minyak Kelapa dan Minyak

Sawit dengan Bentonit. Padang: FMIPA UNAND

http://www.tekmira.esdm.go.id/data/Bentonit/Ulasan


objek 7

Documents

Transcript of objek 7