Mineral lempung yang merupakan konstituen penting di dalam tanah berperan sebagai perangkap alami

polutan-polutan yang mengalir bersama air di permukaan atau di dalam tanah melalui peristiwa

adsorpsi atau pertukaran ion. Berdasarkan peran tersebut serta ditambah dengan kelimpahannya di

alam, maka cukup beralasan menganggap lempung alam sebagai adsorben yang murah (Bhattacharyya

and Gupta, 2008b; Eren and Afsin, 2008). Keunggulan lempung sebagai adsorben ditunjang pula oleh

sifat- sifat yang dimilikinya antara lain luas permukaan spesifik yang tinggi, stabil secara kimia dan

mekanik, struktur permukaan yang bervariasi, kapasitas pertukaran ion yang tinggi serta adanya asam-

asam Bronsted dan Lewis (Bhattacharyya and Gupta, 2006)

Lempung merupakan polimer anorganik alam berupa hidrat aluminosilikat. Secara luas lempung telah

dikenal sebagai fraksi-fraksi halus koloid (± 2 µm) dari tanah, sedimen atau batu-batuan. Apabila

lempung menyerap air, ia bersifat seperti plastik dan sebaliknya akan mengeras jika terdehidrasi.

Lempung disusun secara berlapis-lapis dengan ruangan antar lapis dan setiap lapisan dapat bersifat

netral atau bermuatan listrik. Lempung alam Cengar yang menjadi objek kajian ini tergabung di dalam

batu- batuan berwarna kuning kecoklatan yang terdapat di pinggiran anak sungai Kuantan di Desa

Cengar, Kuantan Singingi (Kuansing), Provinsi Riau. Kenyataan yang nampak di sungai ini, air yang

mengalir melewati lempung Cengar tidak bewarna atau jernih. Penelitian ini bertujuan untuk menjajaki

prospektif penggunaan lempung Cengar sebagai adsorben untuk melepaskan logam berat Co dari dalam

air dengan memfokuskan kajian pada aspek kinetika adsorpsi. Pengetahuan model kinetik suatu sistem

adsorpsi diperlukan untuk merancang suatu proses adsorpsi yang lebih ekonomis, sesuai dengan masa

tinggal reaktan dan dimensi reaktor (Ho, 2006; Gupta and Babu, 2009)

Gupta, S. and Babu, B.V., (2009), Removal of Toxic Metal Cr(VI) from Aqueous Solutions using Sawdust

as Adsorbent: Equilibrium, Kinetics and Regeneration Studies, Chemical Engineering Journal, 150, pp.

352– 365.

Gupta, S.S. and Bhattacharyya, K.G., (2005), Interaction of Metal Ions with Clays: I. A Case Study with

Pb(II), Applied Clay Science, 30, pp.199-208.

Gupta, S.S. and Bhattacharyya, K.G., (2008), Immobilization of Pb(II), Cd(II) and Ni(II) Ions on Kaolinite

and Montmorillonite Surfaces from Aqueous Medium, Journal of Environmental Management, 87, pp.

46–58.

Nama zeolit berasal dari kata “zein” yang berarti mendidih dan “lithos” yang artinya batuan, disebut

demikian karena mineral ini mempunyai sifat mendidih atau mengembang apabila dipanaskan. Hal ini

menggambarkan perilaku mineral ini yang dengan cepat melepaskan air bila dipanaskan sehingga

kelihatan seolah-olah mendidih Zeolit merupakan kristal berongga yang terbentuk oleh jaringan silika

alumina tetrahedral tiga dimensi dan mempunyai struktur yang relatif teratur dengan rongga yang di

dalamnya terisi oleh logam alkali atau alkali tanah sebagai penyeimbang muatannya. Rongga-rongga

tersebut merupakan suatu sistem saluran yang didalamnya terisi oleh molekul air (Ismaryata, 1999).

Ismaryata. 1999. The Study of Acidic Washing Temperature and Calcination Effects on Modification

Process of Natural Zeolite as an Anion Exchanger. Laporan Penelitian. Semarang: UNDIP

Zeolit alam mempunyai beberapa sifat di antaranya dehidrasi, adsorbsi, penukar ion, katalisator dan

separator (Amelia, 2003).

Arnelli, Hermawati, L., dan Ismaryata. 1999. Kegunaan Zeolit Termodifikasi Sebagai Penyerap Anion.

Laporan Penelitian. Semarang: UNDIP

Zeolit merupakan material yang memiliki banyak kegunaan. Zeolit telah banyak diaplikasikan sebagai

adsorben, penukar ion, dan sebagai katalis. Zeolit adalah mineral kristal alumina silika tetrahidrat

berpori yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi, terbentuk oleh tetrahedral [SiO 4]4- dan [AlO

4]5- yang saling terhubungkan oleh atom-atom oksigen sedemikian rupa, sehingga membentuk

kerangka tiga dimensi terbuka yang mengandung kanal-kanal dan rongga-rongga, yang didalamnya terisi

oleh ion-ion logam, biasanya adalah logam-logam alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat

bergerak bebas (Chetam, 1992)

Cheetam, D., A., 1992, Solid State Compound , Oxford university press, 234-237

Silika gel merupakan salah satu bahan anorganik yang memiliki kelebihan sifat, yaitu memiliki kestabilan

tinggi terhadap pengaruh mekanik, temperatur, dan kondisi keasaman. Kelebihan sifat silika gel ini

menyebabkan silika gel banyak digunakan sebagai adsorben, material pendukung katalis, dan lain-lain.

Natrium silikat sebagai prekursor untuk produksi silika secara langsung kebanyakan dibuat dari

peleburan pasir kuarsa dengan natrium karbonat pada temperatur 1300oC ( Brinker dan Scherer, 1990).

Brinker, C.J., dan W.J. Scherer, 1990, Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing,

Academic Press, san Diego

Abu sekam padi mempunyai kandungan silika yang cukup tinggi ( lebih dari 60%) sehingga dengan

mengekstraksi kandungan silikanya dengan natrium hidroksida akan menghasilkan larutan natrium

silikat ( Kalapathy dkk., 2000).

Kalapathy, U., A. Proctor and J. Shultz, 2000, A Simple Method For Production of Pure Silica From Rice

Hull Ash, Bioresource Technology 73, 257-262

Silika gel merupakan silika amorf yang terdiri dari globula-globula SiO4 tetrahedral yang tersusun secara

tidak teratur dan beragregasi membentuk kerangka tiga dimensi yang lebih besar (sekitar 1-25μm).

Rumus kimia silika gel secara umum adalah SiO2.xH2O. Menurut Oscik (1982), struktur satuan mineral

silika pada dasarnya mengandung kation Si4+ yang terkoordinasi secara tetrahedral dengan anion O2-,

namun susunan SiO4 pada silika gel tidak beraturan (Gambar 1). Susunan ini terbentuk karena

kondensasi asam ortosilikat atau asam monosilikat (silika yang larut dan umumnya ditulis sebagai

H4SiO4, Si(OH)4, atau SiO2.(OH)2)

3. Oscik, J., 1982, Adsorption, Ellis Horwood Limited, Chichester

Silika gel komersial adalah penyerap yang bersifat mesopori, dengan pori rata- rata lebih besar dari 2

nm. Silika gel dapat dibuat dalam dua route: (1) polimerisasi asam silikat dan (2) agregasi partikel koloid

dari silika (Yang, 2003).Asam silikat, Si(OH)4 mempunyai kecenderungan yang kuat untuk

berpolimerisasi membentuk jaringan siloksan (Si-O-Si), meninggalkan sejumlah minimum gugus Si-OH

yang tidak terkondensasi.

Menurut Iller, (1979) dalam Yang (2003), harga pH sangat penting dalam proses polimerisasi. Route

kedua melibatkan koagulasi sol silika dengan ukuran yang agak seragam. Partikel-partikel

submikrometer dapat terkoagulasi oleh gaya van der Waals atau jembatan kation sebagai koagulan.

Secara komersial, silika dibuat melalui route pertama dengan mencampur larutan natrium silikat dengan

suatu asam mineral, seperti asam sulfat atau klorida. Reaksi ini menghasilkan suatu dispersi pekat yang

akhirnya memisahkan partikel dari SiO2 terhidrat, yang dikenal sebagai silika hidrosol atau asam silikat

(Yang, 2003): Na2SiO3 + 2HCl + nH2O 2NaCl + SiO2.nH2O + H2O

Yang, R.T., 2003, Adsorbents: Fundamentals And Applications, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New

Jersey

Spektroskopi FTIR ( fourier transform infrared ) merupakan salah satu teknik analitik yang sangat baik

dalam proses identifikasi struktur molekul suatu senyawa. Komponen utama spektroskopi FTIR adalah

interferometer Michelson yang mempunyai fungsi menguraikan (mendispersi) radiasi infra merah

menjadi komponen-komponen frekuensi. Penggunaan interferometer Michelson tersebut memberikan

keunggulan metode FTIR dibandingkan metode spektroskopi infra merah konvensional maupun metode

spektroskopi yang lain. Diantaranya adalah informasi struktur molekul dapat diperoleh secara tepat dan

akurat (memiliki resolusi yang tinggi). Keuntungan yang lain dari metode ini adalah dapat digunakan

untuk mengidentifikasi sampel dalam berbagai fase (gas, padat atau cair). Kesulitan-kesulitan yang

ditemukan dalam identifikasi dengan spektroskopi FTIR dapat ditunjang dengan data yang diperoleh

dengan menggunakan metode spektroskopi yang lain (Harmita, 2006).