Pengaruh Gelombang Ultrasonik pada Pembuatan Adsorben Zeolit-Magnesium Silikat untuk Adsorpsi Karbon Dioksida
| Main Authors: | Saputri, Sonnia Fauziah, Isnaini, Aprilia Wulan |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/163066/ |
Daftar Isi:
- Biogas merupakan sumber alternatif energi terbarukan yang mempunyai potensi untuk memenuhi kebutuhan energi saat ini. Namun terdapat beberapa permasalahan pada proses produksi biogas, yaitu kualitas biogas yang masih rendah dan untuk meningkatkan kualitas biogas dapat dilakukan dengan mengurangi gas-gas yang dapat menurunkan kualitas biogas seperti gas CO2 yang memiliki kandungan cukup tinggi dan menyebabkan nilai kalor biogas menjadi rendah. Salah satu cara untuk mengurangi gas CO2 ini adalah proses adsorpsi. Metode adsorpsi menggunakan adsorben padat telah diteliti memiliki keuntungan pada pemisahan gas CO2 dalam biogas yaitu efisiensi penyerapan yang tinggi dan energi yang dibutuhkan pada proses rendah. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan adsorben CO2 berbahan dasar zeolit alam Malang yang diimpregnasi dengan magnesium silikat dengan bantuan gelombang ultrasonik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sonikasi pada pembuatan adsorben Zeolit-Magnesium Silikat serta mengetahui pengaruh sonikasi terhadap kapasitas adsorpsi gas karbondioksida oleh adsorben Zeolit-Magnesium Silikat. Zeolit alam Malang berukuran -50 +60 mesh diaktivasi menggunakan NaOH 1 M selama 24 jam. Selanjutnya, Zeolit alam Malang dikalsinasi pada Suhu 350oC selama 1,5 jam. Setelah itu Zeolit diimpregnasi dengan larutan natrium silikat dengan rasio massa antara waterglass dan air 60:50 w/w menggunakan bantuan gelombang ultrasonik dengan variasi waktu sonikasi 10, 20, 30, 40, 50 menit. Adanya gelombang ultrasonik ini diharapkan dapat membuat komponen Silikat (SiO32-) pada adsorben lebih tersebar merata diseluruh permukaan zeolit sehingga nantinya komposisi Mg2+ yang terimpregnasi juga meningkat. Kemudian, dilakukan perendaman zeolit yang telah terimpregnasi garam silikat dengan menggunakan larutan MgSO4 1,5 M selama 4 jam yang bertujuan agar terjadi interaksi antara garam silikat dan ion Mg2+ pada zeolit. Aplikasi adsorpsi dilakukan pada kolom fixed bed dengan komposisi Gas CO2: N2 adalah sebesar 45%:55% yang mana merupakan gas simulasi yang mendekati komposisi biogas. Gas CO2 yang sebelum dan sesudah melalui proses adsorpsi diuji konsentrasinya dengan menggunakan Simadzu Gas Chromatography dengan tipe GC-2014. Selanjutnya, Adsorben zeolit-magnesium silikat diuji menggunakan Kapasitas Tukar Kation (KTK) untuk mengetahui jumlah kation yang tersedia untuk dipertukarkan, serta Analisa Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) untuk mengetahui gugus fungsi pada zeolit sebelum dan sesudah termodifikasi. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini menunjukkan bahwa proses impregnasi larutan ke dalam zeolit dengan bantuan gelombang ultrasonik (sonikasi) mampu meningkatkan nilai dari kapasitas tukar kation (KTK). Nilai KTK didapatkan yang tertinggi adalah pada Adsorben Zeolit-Magnesium Silikat dengan variasi waktu sonikasi 50 menit (A50) yaitu sebesar 89,21 meq/100 gr. Selanjutnya, lamanya proses sonikasi pada pembuatan Adsorben Zeolit magnesium silikat juga dapat mempengaruhi hasil kapasitas adsorpsi CO2 yang didapatkan. Kapasitas adsorpsi gas CO2 tertinggi terlihat pada Adsorben Zeolit-Magnesium Silikat dengan variasi waktu sonikasi selama 50 menit (A50) yang memiliki kapasitas adsorpsi yaitu sebesar 0,0717 mol CO2/gram adsorben.