Taukah anda apa itu pasir zeolit? Batu zeolit ini sering digunakan sebagai penjernih air. Harga batu zeolit murah untuk menghasilkan kualitas air yang layak, sehingga sering dijadikan alternatif untuk penjernih air. Bagaimana cara mengaktifkan zeolit? Caranya dengan pemanasan dan pengasaman.
Peningkatan kualitas kapasitas adsorpsi zeolit secara fisika dan kimia yaitu dengan cara pemanasan dan pengasaman. Pemanasan terhadap zeolit alam bertujuan untuk mengeluarkan air atau garam pengotor dari dalam rongga-rongga kristal zeolit. Kemampuan atau sifat pertukaran kation zeolit teruatama selektifitas dan kapasitas pertukarannya akan sangat ditentukan oleh struktur kristalnya. Pemakaian panas terlalu tinggi menyebabkan terjadinya pelepasan aluminium dari struktur kerangka tetrahedral zeolit. Menurut Barrer (1982) aktifasi pemanasan yang terlalu tinggi akan menyebabkan terjadinya dehidroksilasi gugus OH pada struktur zeolit. Akibat terjadinya pemutusan ikatan Si-O-Al, menyebabkan pembentukan gugus siloksan (Si-O-Al) dan aluminium yang miskin gugus. hidroksil. Akibatnya bila terjadi kerusakan pada struktur zeolit tersebut maka kemempuan mempertukarkan kation dan adsorbsinya berkurang/menurun.
Kestabilan zeolit terhadap temperatur tergantung pada jenis kandungan mineral zeolitnya (perbandingan Si dengan Al, dan kation yang terdapat dalam zeolit). Umumnya zeolit dengan silika lebih banyak mempunyai kestabilan yang lebih besar. Clinoptilolit alam yang kaya akan kalsium rusak pada temperature 5000 oC, jika kationnya diganti dengan kalium, maka akan tetap utuh pada temperature 8000 oC. komposisi kation yang berbeda dan perbandingan Si dan Al yang berbeda dan perbandingan Si dengan Al yang berbeda pada beberapa zeolit alam menyebabkan kestabilannya pada temperature yang berbedabeda. Seperti modernit yang stabil pada 800-10000C sedangkan philipsit stabil pada 360-4000. Yang kedua aktivasi zeolit secara kimia dengan tujuan untuk membersihkan permukaan pori, membuang senyawa pengotor dan mengatur kembali letak atom yang dapat dipertukarkan.
Proses aktivasi zeolit dengan perlakuan asam HCl pada konsentrasi 0,1 N hingga 1 N menyebabkan zeolit mengalami dealuminasi dan dekationisasi yaitu keluarnya Al dan kation-kation dalam kerangka zeolit. Aktivasi asam menyebabkan terjadinya dekationisasi yang menyebabkan bertambahnya luas permukaan zeolit karena berkurangnya pengotor yang menutupi pori-pori zeolit. Luas permukaan yang bertambah diharapkan meningkatkan kemampuan zeolit dalam proses penjerapan. Tingginya kandungan Al dalam kerangka zeolit menyebabkan kerangka zeolit sangat hidrofilik. Sifat hidrofilik dan polar dari zeolit ini merupakan hambatan dalam kemampuan penjerapannya. Proses aktivasi dengan asam dapat meningkatkan kristalinitas, keasaman dan luas permukaan. Setiap oksigen dalam ikatan ini cenderung akan mengikat H+membentuk OH atau gugus silanol yang bersifat polar. Ion hydrogen pada gugus hidroksilini siap dipertukarkan dengan kation lain. Pada keadaan netral atau agak asam, dapat terjadi hidrolisis akan menyebabkan kenaikan pada pH dengan reaksi:
SiO2- + H2O ? SiOH + OH+
Keadaan demikian dapat meningkatkan kapasitas pertukarannya.Pada harga konsentrasi tertentu, asam juga menghidrolisa aluminium dari kerangka zeolit yang menyebabkan struktur menjadi rusak. Bila proses dealuminasi dilakukan berlebihan maka akhirnya Si(OH)4 mudah berpolimerisasi dan terjadi pemisahan gugus OH (dehidroksilasi), membentuk Si-O-Si yang merupakan ikatan yang kuat. Hasil dari proses dealuminasi zeolit ini berbentuk silica gel, seperti pada pemanasan yang terlalu tinggi dan terbentuk bahan amorf sebagai bahan akhir. Secara umum konsentrasi larutan asam serta jenis asam yang dipergunakan di dalam aktivasi akan mempengaruhi sifat pertukaran dan struktur kristal dari mineral zeolit. Berdasarkan kelarutan di dalam Asam Klorida (HCl), Bogdanova dan Belitsky (1968) membagi zeolit dalam empat kelompok :sangat resisten, resisten, sedikit resisten, sedang klinoptilolit resisten. Keadaan ini merupakan sifat dari struktur Kristal dan ratio Si/Al yang dimiliki oleh masing-masing jenis zeolit tersebut.
Setelah zeolit diaktifkan, barulah zeolit aktif ini yang disediakan kepada konsumen untuk keperluan penjernih airnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar