Sintesis dan karakterisasi zeolit faujasit dari kaolin dengan variasi rasio SiO2/Al2O3 menggunakan metode hidrotermal

INDONESIA:

Sintesis zeolit faujasit menggunakan sumber silika kaolin alam Blitar telah berhasil dilakukan. Kaolin yang nonreaktif terlebih dahulu diubah menjadi reaktif melalui proses alkali fusi. Proses alkali fusi dilakukan dengan rasio berat NaOH/kaolin 2 :1. Sintesis zeolit faujasit dilakukan dengan variasi rasio SiO2/Al2O3 1,5; 3,0; 6,0; dan 9,0 tanpa penambahan NaOH dan dengan penambahan NaOH. Sintesis zeolit melalui proses hidrotermal menggunakan suhu 100°C selama 2 jam. Karakterisasi kaolin, produk hasil alkali fusi dan zeolit faujasit dilakukan dengan XRD, XRF, FTIR dan SEM.

Kaolin alam Blitar mengandung kaolin, pengotor berupa piropilit, kristobalit, serta kuarsa yang tinggi. Setelah proses alkali fusi terbentuk produk sodium silikat dengan pengotor berupa sodium oksida. Sintesis zeolit faujasit dengan penambahan NaOH menghasilkan zeolit faujasit tipe NaX dengan kristalinitas yang lebih tinggi dibandingkan tanpa penambahan NaOH dengan jenis pengotor yang sama yaitu sodalit pada semua rasio SiO2/Al2O3 dan zeolit NaA pada rasio SiO2/Al2O3 rendah (1,5 dan 3,0) dan zeolit NaY dan NaP pada rasio SiO2/Al2O3 tinggi (9,0).

Perubahan kaolin menjadi metakaolin pada spektra FTIR ditandai dengan menghilangnya serapan pada daerah 1041, 912, dan 797 cm-1 pada spektra produk hasil alkali fusi. Spektra zeolit hasil sintesis memiliki serapan pada daerah 988, 726, dan 556 cm-1 yang merupakan puncak khas zeolit faujasit. Morfologi kaolin berupa lempengan yang berlapis-lapis, sodium silikat berupa partikel spheric, sedangkan morfologi zeolit hasil sintesis berupa partikel kubus.

ENGLISH:

The faujasite zeolite synthesis using Blitar's natural kaolin silica source has been successfully synthesized. Nonreactive kaolin is first converted to reactive through the process of alkaline fusion. The alkali fusion process is carried out with a weight ratio of NaOH/kaolin 2: 1. Synthesis of faujasite zeolite was carried out with variations in the ratio of SiO2/Al2O3 1.5; 3.0; 6.0; and 9.0 without addition of NaOH and with addition of NaOH. Synthesis through the hydrothermal process using a temperature of 100°C for 2 hours. Characterization of kaolin, alkaline fusion product and faujasite zeolite was carried out with XRD, XRF, FTIR and SEM.

Blitar's natural kaolin contains kaolin, impurities in the form of pyrophylites, crystobalites and high quartz. After the alkaline fusion process a sodium silicate product is formed with a number of sodium oxide impurities. Synthesis of faujasite zeolite by addition of NaOH results in faujasite zeolite of NaX type with a higher crystallinity than without the addition of NaOH with the same type of impurities, sodalite in all SiO2/Al2O3 ratios and NaA zeolites at lower SiO2/Al2O3 ratios (1.5 and 3.0) and NaY and NaP zeolite at a high SiO2/Al2O3 ratio (9.0).

The change of kaolin to metakaolin in FTIR spectra is characterized by the disappearance of absorption in the regions 1041, 912, and 797 cm-1 in the alkline fusion product spectra. The synthesized zeolite spectra have absorption at 988, 726, and 556 cm-1 regions, which are typical peaks of faujasite zeolites. The morphology of kaolin in the form of plates that are layered, sodium silicate in the form of spheric particles, while the morphology of zeolite synthesized are cubic crystal.