Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/konversi Email :  jurnalkonversi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A

## PENGARUH KOMPOSISI ZEOLIT SERTA ZINC OXIDE TERHADAP MEMBRAN KERAMIK PADA ADSORBSI I 2 S DARI GAS ALAM DENGAN TITRASI IODOMETRI

## Kiagus Ahmad Roni
Teknik Kimia, Fakultas Teknik , Universitas Muhammadiyah Palembang E-mail: kiagusaroni@gmail.com
ABSTRAK. Senyawa H 2 S yang terdapat di gas alam yang seharusnya dihilangkan, Karena senyawa  H 2 S  adalah  zat  pengotor  yang  mampu  merusak  katalis  serta  bersifat  korosif. Membran keramik dapat digunakan untuk menurunkan kadar H 2 S yang terdapat didalam gas  alam.  Penelitian  ini  diharapkan  dapat  mengetahui  kondisi  optimal  dalam  komposisi membran  keramik, sehingga mampu menurunkan konsentrasi dari H 2 S yang terkandung didalam gas alam. Komposisi zeolit dan zinc oxide pada membran keramik yang digunakan untuk  menurunkan  konsentrasi  dari  H 2 S,  antara  lain  sampel  A  dengan  komposisi  zeolit sebesar 5% dan zinc oxide sebesar 25%, sampel B dengan komposisi zeolit sebesar 10% dan  zinc  oxide  sebesar  20%,  sampel  C  dengan  komposisi  zeolit  sebesar  15%  dan  zinc oxide sebesar 15%, sampel D dengan komposisi zeolit sebesar 20% dan zinc oxide sebesar 10%,  serta  sampel  E  dengan  komposisi  zeolit  sebesar  25%  dan  zinc  oxide  sebesar  5. Dengan menggunakan varian waktu kontak selama 10 sampai 60 menit dengan rentang waktu  per  10  menit,  dengan  laju  alir  gas  sebesar  3000mL/min.  Untuk  mendapatkan konsentrasi H 2 S setelah perlakuan, digunakan metode titrasi iodometri. Berdasarkan hasil analisa  H 2 S  yang  memiliki  kandungan  paling  rendah  yaitu  sebesar  0,3618  ppm  atau 95,83%,  yaitu  pada  sampel  E  dengan  kandungan  zeolit  sebesar  25%  dan  zinc  oxide sebesar 5% dengan waktu kontak selama 60 menit.
Kata kunci: H 2 S, korosif, komposisi, zeolit dan zinc oxide
ABSTRACT. H2S  compounds  present  in  natural  gas  should  be  removed,  because  H2S compounds  are  impurities  that  can  damage  the  catalyst  and  are  corrosive.  Ceramic membranes can be used to reduce H2S levels in natural gas. This research is expected to find out the optimal conditions in the composition of the ceramic membrane, so that it can reduce the concentration of H2S contained in natural gas. The composition of zeolite and zinc  oxide  on  the  ceramic  membrane  was  used  to  reduce  the  concentration  of  H2S, including sample A with a zeolite composition of 5% and zinc oxide by 25%, sample B with a zeolite composition of 10% and zinc oxide by 20%, sample C with a zeolite composition of 15% and zinc oxide by 15%, sample D with a zeolite composition of 20% and zinc oxide at 10%, and sample E with a zeolite composition of 25% and zinc oxide at 5. Using a variant of contact time for 10 up to 60 minutes with a timeframe per 10 minutes, with a gas flow rate of  3000mL  /  min.  To  get  the  H2S  concentration  after  treatment,  the  iodometric  titration method was used. Based on the results of H2S analysis, which has the lowest content of 0.3618 ppm or 95.83%, namely in sample E with a zeolite content of 25% and zinc oxide by 5% with a contact time of 60 minutes.
Keywords: H2S, corrosive, composition, zeolite and zinc oxide

## PENDAHULUAN
Gas alam merupakan bahan bakar fosil yang pada umumnya memiliki
kandungan  metana,  karbon  dioksida, nitrogen  hidrokarbon  berantai  panjang dan  sedikit  hidrogen  sulfida,  argon, helium, oksigen, serta uap air. (Sutanto, 2016)
Dalam  proses  yang  terdapat Gas Metering  Station (GMS)  PT  Pupuk Sriwidjaja  Palembang  terdapat  gas alam.  Gas  alam  tersebut  berfungsi sebagai bahan baku pembuatan amoniak.  Didalam  gas  alam  yang digunakan  masih  terdapat  kandungan H 2 S  yang  konsentrasinya  cukup  tinggi dan  beresiko  dapat  meracun  katalis  di dalam proses produksi amoniak, menjadi pengotor, serta mampu
merusak alat kompresor.  (Asip & Okta,
2013) Dalam pengolahan gas alam terdapat  beberapa  metode  antara  lain, adsorbsi,  absorbs,  distilasi  krisogenik, serta  membran.  Berdasarkan  keempat metode tersebut, yang lebih baik ditinjau dari  sisi  teknis  serta  yang  lebih ekonomis yaitu dengan teknologi membran. (Sutanto, 2016)
Membran  keramik  salah  satu  jenis membran  yang  terdiri  dari  beberapa jenis  logam,  antara  lain  alumunium, titanium, serta zirconium. Selain itu juga terdapat beberapa jenis non logam yaitu yang  berbentuk  oksida  nitrit  atau karbida.  Dengan  keunggulan  antara lain,  tahan  terhadap  suhu  tinggi,  dari proses  pemisahan  tidak  mencemari lingkungan. Kemampuan membran yang dapat memisahkan satu
komponen  atau  lebih  dari  komponen lainnya  dengan  mudah,  hal  tersebut dikarenakan  adanya  perbedaan  antara sifat  kimia  dan  fisik  dari  membran terhadap  komponen  penyerap.  (Asip  et al., 2013)
ZnO adalah katalis heterogen yang sebab fasanya berbeda dengan reaktan dan  produk.  Untuk  pemisahan  katalis
heterogen  terhadap  produk  reaktan cenderung  jauh  lebih  mudah,  hal  ini dikarenakan  perbedaan fasa. Kelebihan dari  katalis  ZnO  yaitu  sifat  yang  tidak korosif  seta  ramah  lingkungan.  (Adhari et al., 2016)
Zeolit  merupakan  mineral  yang berbentuk kristal alumina silica terhidrat yang  memiliki  pori  serta  struktur kerangka  dalam  bentuk  tiga  dimensi. Terbentuknya  kerangka  tiga  dimensi yang  terbuka  dan  berongga,  serta  di dalamnya  terdapat    kanal-kanal    dan rongga,  serta  terdapat  ion  serta  logam. (Lestari, 2010)
Dalam  penggunaan  zeolit  sebagai adsorber,  zeolit  harus  melalui  proses aktivasi agar kemampuan zeolit sebagai adsorben  serta  menghilangkan  unsur pengotor  semakin  meningkat.  Zeolit dapat  efektif  jika  dilakukan  aktivasi terlebih  dahulu.  Agar  pori-pori  yang tertutup  oleh  pengotor  dapat  terbuka. Untuk  aktivasi  dapat  dilakukan  dengan dua jenis proses, yaitu secara fisika dan kimia.  Untuk  proses  aktivasi  secara fisika  yaitu  dengan  kondisi  operasi 300 o C  selama  2  jam  ( heat  treatment ). Aktivasi  kimia  merupakan  perlakuan dengan  merendam  zeolite  terhadap larutan asam atau basa. (Kusumawati & Nirwantoro Nur, 2015)
Aktivasi zeolit yang dilakukan secara fisika bertujuan agar molekul air dapat keluar untuk menciptakan rongga antar  molekul.  (Handayani  &  Eko Sulistiyono, 2009)
Aktivasi dengan metode kimia agar zat  pengotor  yang  ada  di  permukaan zeolit  dapat  dibersihkan.  Contoh  zat pengotor  tersebut  adalah  senyawa anorganik  seperti  silika  dan  alumina. (Hamidi et al., 2011)
Penggunaan asam
sebagai activator  untuk  zeolit  mengakibatkan rasio Si/Al, keasaman, luas permukaan,
dan  pengurangan  komposisi  logamnya semakin  besar.  Selain  itu,  daya  serap dan  persentase  adsorpsi  juga  semakin besar. (Eddy et al., 2003)
Pengaruh Komposisi Zeolit Serta Zinc Oxide Terhadap Membran Keramik Pada Adsorbsi I2s Dari Gas Alam Dengan Titrasi Iodometri  (Kiagus Ahmad Roni)
Semakin banyak jumlah zeolit yang terdapat  pada  komposisi  filter  keramik, akan berdampak semakin meningkatkan daya adsorpsi membrane.  (Asip & Okta, 2013)
Iodometri  merupakan  salah  satu jenis  analisa  dengan  metode  titrasi. iodium  yang  terdapat  didalam  larutan akan  bereaksi  dengan  larutan  standar Natrium tiosulfat Na 2 S 2 O 3 . Dalam reaksi ini terjadi reaksi redoks. (Padmaningrum, 2008) Metode titrasi yang dilakukan dengan  keadaan  asam.  Dengan  asam asetat sebagai pereaksi yang kemudian hidroksida yang terdapat di dalam asam asetat akan bereaksi dengan iodium.Titrasi  larutan  dalam  kondisi asam,  sehingga  menjadi  ion  iodida. Indikator  yang  digunakan    pada  titrasi iodometri yaitu amilum. Amilum
berperan  sebagai  penunjuk  batas  akhir dari  proses  titrasi,  yaitu  berubahnya larutan dengan warna biru  menjadi tidak berwarna. (Ulfa, 2015)

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan dan Alat
Pada penelitian yang bersifat eksperimen ini, dilakukan di Laboratorium  Teknik  Kimia  Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Palembang,  sedangkan  untuk  analisa dari  kadar  H2S  yang  terdapat  didalam gas alam menggunakan metode
titrimetric yang dilakukan di Laboratorium Pusat PT Pupuk Sriwijdaja Palembang
Sampel  membrane  keramik  yang digunakan  memiliki  komposisi  secara keseluruhan berupa tanah liat sebanyak 3Kg, zeolit sebanyak 0,75Kg, zinc oxide sebanyak  0,75Kg,  dan  semen  putih sebanyak  0,5Kg.  Dengan  total  bahan campuran pembuatan membran seberat 1Kg setiap jenis membran.
Metode Penelitian
Bahan  yang  digunakan  dalam pembuatan membrane keramik kemudian  dihaluskan  lalu  disaring. Setelah itu mencetak dengan perbandingan komposisi, membran
sampel  A  dengan  komposisi  zeolit sebesar  5%  dan  zinc  oxide  sebesar 25%, sampel B dengan komposisi zeolit sebesar  10%  dan  zinc  oxide  sebesar 20%, sampel C dengan komposisi zeolit sebesar  15%  dan  zinc  oxide  sebesar 15%, sampel D dengan komposisi zeolit sebesar  20%  dan  zinc  oxide  sebesar 10%, serta sampel E dengan komposisi zeolit  sebesar  25%  dan  zinc  oxide sebesar 5. Dengan komposisi tanah liat serta semen putih yang sama pada tiap sampel,  yaitu  sebanyak  60%  untuk tanah  liat  dan  10%  untuk  semen putihnya.
Pada gambar 1, dijelaskan mengenai implementasi membran keramik  terhadap  gas  outlet  adsorber yang merupakan sampel pengujian dari daya serap terhadap membrane keramik yang telah di buat.
Gambar  1.  Implementasi  Membran
Keramik
(Uji Absorbsi)

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## Hasil Penelitian
Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan  oleh  peneliti  sebelumnya (Asip  &  Okta,  2013),  adsorben  yang digunakan  dicetak  terlebih  berbentuk granular  dengan  diameter  2-2,5  cm, yang  bertujuan  agar  memperluas  area kontak antara gas dan media adsorben. Sehingga,  diharapkan  kandungan  H 2 S yang terdapat pada gas dapat menurun. Dengan  menganalisa  menggunakan metode titrasi iodometri.
Gambar  2.    Kadar  H 2 S  (ppm)  yang tersisa terhadap lama waktu kontak
Berdasarkan  Gambar  2,  diketahui bahwa kadar H 2 S yang tersisa terhadap lama  waktu  kontak,  dengan  komposisi keramik yang
berbeda-beda.
Konsentrasi  H2S  yang  terdapat  dari outlet  adsorber  di  PT  Pupuk  Sriwidjaja Palembang  sebesar  8,6848  ppm  yang membuat  gas  alam  ini  tidak  dapat  di gunakan  kembali  ke  proses  dan  jika  di buang  langsung  ke  alam  akan  menjadi limbah udara.
Pada  Gambar  2,  diketahui  bahwa sampel membran A di waktu kontak 10- 60  menit,  cenderung  menurun  kadar dari  H2S.  dengan  konsentrasi  awal sebesar  6,8751  menjadi  2,1710  ppm. Dan  ini  menunjukkan  bahwa  adanya penurunan sebanyak 75%.
Pada  membran  sampel  B    dengan waktu  kontak  10-60  menit,  cenderung
menurun dengan penurunan kandungan H 2 S sisa keluaran adsorber dari 7,5987 menjadi  1,8092  ppm.  Sehingga  untuk sampel B telah terjadi pengurangan H 2 S sebanyak 79,16%.
Pada membaran sampel C, diketahui bahwa sampel membran C di waktu  kontak  10-60  menit,  cenderung menurun  kadar  dari  H2S.  dengan konsentrasi awal sebesar 8,3224 menjadi 1,4775 ppm. Dan ini menunjukkan bahwa adanya penurunan sebanyak 82,98%. Pada  membran  sampel  D    dengan waktu  kontak  10-60  menit,  cenderung menurun dengan penurunan kandungan
H 2 S sisa keluaran adsorber dari 7,9606 menjadi  1,0855  ppm.  Sehingga  untuk sampel B telah terjadi pengurangan H 2 S sebanyak 87,5%.
Serta,  pada  membaran  sampel  E, diketahui bahwa sampel membran C di waktu  kontak  10-60  menit,  cenderung menurun  kadar  dari  H2S.  dengan konsentrasi awal sebesar 7,5987 menjadi 0,3618 ppm. Dan ini menunjukkan bahwa adanya penurunan sebanyak 95,83%.
Gambar  3.  Pengaruh  komposisi  Zeolit pada  membran keramik terhadap hasil analisa H 2 S (ppm) sisa adsorbsi
Pada  Gambar  3,  diketahui  bahwa komposisi optimal yaitu dengan kandungan zeolite sebanyak 25% serta zinc  oxide  sebesar  5%  dengan  kadar H2S sebesar 0,3618ppm dengan kadar penurunan sebanyak 95,83%, sedangkan  H2S  yang  dikontakkan
Pengaruh Komposisi Zeolit Serta Zinc Oxide Terhadap Membran Keramik Pada Adsorbsi I2s Dari Gas Alam Dengan Titrasi Iodometri  (Kiagus Ahmad Roni)
dengan zeolite alam mengalami
penurunan sebesar 64,997%. Dari data yang  diperoleh  diketahui  bahwa  daya serap  dari  membran  keramik  dengan kandungan  zinc  oxide  dan  zeolite  jauh lebih besar, dibandingkan dengan yang hanya di kontakkan dengan zeolit alam Pada  gambar  3,  diketahui  bahwa penurunan  dari  kadar  H2S  sangat dipengaruhi  oleh  waktu  kontak  dan komposisi  dari  membrane  keramik. Semakin besar waktu kontak maka H2S yang  terdapat  pada  sampel  akan semakin besar juga mengalami penurunan.
Untuk mengurangi kadar H2S yang terdapat  pada  gas  alam,  sebagai optional  dapat  digunakan  membrane keramik  sebagai  adsorben.  Dengan media filter mengandung zeolite sebanyak 25%, dan zinc oxide sebanyak  5%.  Dengan  daya  serap sebesar 95,83%.

## KESIMPULAN (DAN SARAN)

## Kesimpulan
Berdasarkan data yang telah diperoleh,  maka  disimpulkan  bahwa penurunan  dari  kadar  H2S  sangat dipengaruhi  oleh  waktu  kontak  dan komposisi  dari  membrane  keramik. Semakin besar waktu kontak maka H2S yang  terdapat  pada  sampel  akan semakin besar juga mengalami penurunan,  Kadar  H2S  setelah  di kontakkan sebesar 0,3618ppm.
Berdasarkan pengujian dan analisa diketahui  bahwa  membran  keramik sampel E merupakan membran dengan kompoisi optimal,  yaitu yang terdiri dari zeolite  sebanyak  25%, serta  zinc  oxide sebesar  5%  dengan  waktu  kontak selama  60  menit.  Degan  komposisi  ini kadar  H2S  dapat  berkurang  dari
8,6848ppm menjadi 0,3618ppm. Dengan persentase penurunan sebesar 95,83%. DAFTAR PUSTAKA
Adhari,  H.,  Yusnimar,  &  Utami,  S.  P. (2016). Pemanfaatan Minyak Jelantah Menjadi Biodiesel Dengan Katalis ZnO Presipitan zinc Karbonat : Pengaruh Waktu Reaksi dan Jumlah Katalis . 3 (2), 1 –7. Asip,  F.,  &  Okta,  T.  (2013).  Adsorbsi H2S Pada Gas Alam Menggunakan  Membran  Keramik Dengan  Metode  Titrasi  Iodometri.
In  Jurnal  Teknik  Kimia (Vol.  19, Issue 4).
Asip,  F.,  Okta,  T.,  Raya  Palembang Prabumulih  Km,  J.,  &  Ogan  Ilir,  I. (2013).  Adsorbsi  H 2 S  Pada  Gas Alam Menggunakan Membran Keramik  Dengan  Metode  Titrasi Iodometri.  In Jurnal  Teknik  Kimia (Vol. 19, Issue 4). Eddy, A., Heraldy, H., & Sw, S. (2003). Characterization And Activation Of Natural  Zeolit  From  Ponorogo.  In Indonesian  Journal  of  Chemistry (Vol. 3, Issue 2). Hamidi, N., Wardana, I., & Widhiyanuriyawan, D. (2011). Peningkatan Kualitas Bahan Bakar Biogas  Melalui  Proses  Pemurnian
Dengan  Zeolit  Alam.  In Jurnal Rekayasa Mesin (Vol. 2, Issue 3). Handayani,  M.,  &  Eko  Sulistiyono,  D.
(2009).  Uji  Persamaan  Langmuir dan  Freundlich  Pada  Penyerapan Limbah  Chrom  (VI)  Oleh  Zeolit. Peningkatan  Peran  Iptek  Nuklir Untuk  Kesejahteraan  Masyaraka ,
130 –136. Kusumawati,  E.,  &  Nirwantoro  Nur,  D. (2015). Peningkatan Kualitas
Biogas  Melalui  Proses  Adsorpsi Menggunakan Zeolite Alam. Lestari,  D.  Y.  (2010).  Kajian  Modifikasi dan  Karakteristik  Zeolit  Alam  dari Berbagai Negara. www.kimia.uny.ac.id Padmaningrum,  R.  T.  (2008).  Titrasi Iodometri. Sutanto, K. (2016). Teknologi Membran dalam  Pengolahan  Gas  Alam.  In Institut  Teknologi  Bandung (Issue
June).
Ulfa,  A.  M.  (2015).  Penetapan  Kadar
Klorin (Cl2) Pada Beras Menggunakan  Metode  Iodometri. Kesehatan Holistik , 9 (4), 197 –200.