## PENGARUH  IMPREGNASI LOGAM TITANIUM  PADA ZEOLIT  ALAM MALANG TERHADAP  LUAS  PERMUKAAN ZEOLIT

## Lalang Budi Rianto, Suci Amalia, Susi Nurul Khalifah
Jurusan Kimia  Fakultas Sains dan Teknologi UIN  Maliki  Malang

## ABSTRACT
Effort  that  can   maximize the working of  natural zeolite is by activation and modification as a carrier of active  metals  or  commonly  called  impregnation.  Modified  zeolite  by  impregnation  using  titanium  metal  is  to increase  the  performance of a pure metal catalysts such as low in thermal stability, decreasing surface area and sintering  occurs  (clotting)  and  expensive  in  the  application.  Bearers  Treatment  in  the  metallic  solids  by impregnating the zeolite  would make  the metals in zeolites as bifungsional cat alysts.
Modified Malang’s natural zeolite starting with the activation process using a solution of NH 4 NO 3 2 M, continued by the addition of titanium metal used in zeolite TiO 2 solution with a concentration of 0.1, 0.2, and 0.3 M.  Modified  zeolite  crystallinity  characterized  analized  by  XRD  analysis.  Methylen  blue  adsorption  on  Ti- zeolite is to measure the specific surface area. SEM surface morphology analysis is used to determine the content of the element  is by using XRF analysis.
Characterization using XRD analysis results indicate that Malang’s natural zeolite not changed in the structure,  but  it  changes  the  intensity  due  to  the  addition  of  titanium.  The  largest  surface  are a measurement obtained  from  the  treatment  of  Ti-zeolite  0.1,  0.2  and  0.3  M  are  :  23.159;  23.077  and  20.848  m2/gr.  SEM analysis showed that titanium metal dispersion fairly evenly after the modification. While from the XRF analysis showed  that  the  ratio  of  Si  /  Al  increased  to  4.354  and  content  of  titanium  in  the Ti-natural zeolite Malang is 13.6%.
Key  words: impregnation, titanium metal , surface area, nature zeolite Malang

## ABSTRAK
Upaya  yang  dapat  dilakukan  untuk  memaksimalkan  kerja  dari  zeolit  alam  yakni  dengan  melakukan proses aktivasi dan modifikasi sebagai bahan pengemban logam aktif atau yang biasa disebut dengan impregnasi. Modifikasi  zeolit  dengan  impregnasi  menggunakan  logam  titanium  didasarkan  pada  upaya  memperbaiki kinerja katalis  logam  murni,  karena  memiliki  stabilitas  termal  rendah, mudah mengalami penurunan luas permukaan dan terjadi sintering (penggumpalan) serta tingginya harga dan biaya pemakaian. Perlakuan pengemban logam pada padatan zeolit melalui  impregnasi  akan menjadikan  logam dalam  zeolit  sebagai katalis bersifat bifungsional.
Modifikasi  zeolit  alam  Malang  dimulai  dengan  proses  aktivasi  menggunakan  larutan  NH 4 NO 3 2  M. Penambahan  logam  titanium  pada  zeolit  digunakan  larutan  TiO 2 dengan  konsentrasi 0,1; 0,2; dan 0,3 M. Zeolit modifikasi  dikarakterisasi  kristalinitas nya  dengan  analisis  XRD.  Adsorbsi methylen  blue pada  Ti-zeolit dilakukan  untuk  mengukur  luas  permukaan  spesifik.  Analisa  morfologi  permukaan  digunakan  SEM  dan  untuk mengetahui kandungan unsur digunakan XRF.
Hasil  karakterisasi  menggunakan  XRD  menunjukkan  zeolit  alam  Malang  tidak  mengalami  perubahan  struktur, namun perubahan intensitas akibat penambahan titanium. Nilai pengukuran luas permukaan terbesar didapatkan dari  hasil  perlakuan  Ti-zeolit  0,1;  0,2  dan  0,3  M  berurutan  adalah  23,159;  23,077  dan  20,848  m 2 /gr..  Analisis SEM  menunjukkan  adanya  pendispersian  logam  titanium  yang  cukup  merata  setelah  dilakukan  modifikasi. Sedangkan  dari  analisis  XRF didapatkan kandungan zeolit modifikasi, yang menunjukkan rasio Si/Al mengalami peningkatan menjadi  4,354  dan kandungan titanium pada Ti-zeolit  alam  Malang sebanyak 13,6 %.
Kata  kunci: impregnasi, logam titanium, luas permuk aan, zeolit alam Malang

## 1.PENDAHULUAN
Zeolit alam adalah salah satu material  yang  banyak  terdapat  pada  daerah pegunungan berapi yang berasal dari transformasi  abu  vulkanik.  Zeolit  alam memiliki begitu banyak kegunaan diantaranya dapat digunakan sebagai adsorben,  dehidrasi,  separator,  penukar  ion dan  katalis.  Zeolit  alam  salah  satunya berada di daerah Malang selatan. Kandungan utama zeolit  alam  Malang adalah  mineral  mordenit  (MOR),  menurut Leniwati  (1999)  persen  mineral  mordenit pada  zeolit  alam  Malang  sebesar  55–85  % yang  berarti  kandungan  mineral  mordenit relatif  tinggi.  Sistem  kristal  mordenit  adalah ortorombik  dan  biasanya  ditemukan  di dalam  batuan  vulkanik  dan  merupakan salah  satu  jenis  zeolit  alam  dengan  rasio Si/Al  yang  tinggi.  Hal  ini  menyebabkan mordenit  memiliki  stabilitas  termal  yang tinggi.
Zeolit  banyak  dimanfaatkan  sebagai katalis  karena  memiliki  struktur  kerangka tiga  dimensi  dengan  rongga  di  dalamnya dan  luas  permukaan  yang  besar.  Zeolit  yang berfungsi sebagai katalis mempengaruhi laju reaksi tanpa
mempengaruhi kesetimbangan reaksi karena mampu menaikkan  perbedaan  lintasan  molekuler dari reaksi yang terjadi. Menurut Prasetyoko  (2005),  reaksi  yang  dikatalisis oleh  material  padatan  banyak  melibatkan pori-pori  katalis  sebagai  tempat  terjadinya reaksi.  Sebagian  reaksi  katalisis  tergantung pada  luas  permukaan  katalis,  dan  sebagian tergantung  pada  sisi  aktif  katalis  yang  ada dalam  pori-pori  katalis.
Upaya yang dilakukan untuk memaksimalkan    kerja  dari  zeolit  yang dimanfaatkan  sebagai  katalis  yakni  dengan aktivasi  dan  memodifikasi  zeolit  dengan bahan  pengemban  logam  aktif  atau  yang biasa disebut dengan
impregnasi.
Pemanfaatan zeolit sebagai pengemban antara  lain  karena  strukturnya  yang  berpori dan  tahan  panas.  Struktur  yang  berpori mengakibatkan  luas  permukaan  zeolit  besar sehingga  lebih  banyak  logam  katalis  yang dapat  diembankan.  Struktur  pengemban
yang  tahan  panas  mencegah  terjadinya proses sintering logam  katalis  yang  akan menurunkan  efektifitas  katalis.
Komponen logam yang didespersikan pada pengemban zeolit merupakan  suatu  usaha  untuk  memperbaiki kinerja  dan  mengatasi  kelemahan  katalis logam murni. Hal ini dikarenakan penggunaan  katalis  logam  murni  memiliki beberapa  kesulitan  antara  lain  katalis  logam murni memiliki stabilitas termal yang rendah,  mudah  mengalami  penurunan  luas permukaan  akibat  pemanasan  dan  mudah terjadi sintering (penggumpalan) serta tingginya  harga  dan  biaya  pemakaian  logam murni sebagai katalis. Pemakaian pengemban  akan  memberikan  dasar  yang stabil sehingga dapat memperpanjang waktu  pakai  katalis  dan  luas  permukaan pengemban yang besar sehingga meningkatkan  dispersi  logam.  Selain  itu, menurut  Sriatun  dan  Suhartana  (2002) logam  yang  diembankan  pada  padatan zeolit  melalui  impregnasi  akan  menjadikan logam  dalam  zeolit  sebagai  katalis  bersifat bifungsional.
Suharto dkk. (2007)
telah melakukan  pengembanan  logam  Cr,  Ni  dan Ti  pada  zeolit  alam  Bengkulu  secara impregnasi.  Hasil  impregnasi  logam  pada zeolit  alam  Bengkulu  dapat  meningkatkan luas permukaan dan keasaman, yaitu 110,83;  98,97;  109,03  m 2 /g  dan  keasaman 3,426;  3,372;  3,355  mmol  NH 3 /g  zeolit secara  berturut-turut  dari  yang  semula  luas permukaan dan keasaman zeolit  alam Bengkulu  97,26  m 2 /g  dan  1,537  mmol NH 3 /g  zeolit.  Moliner  (2010)  juga  telah melakukan  impregnasi  Ti  dan  Sn  pada zeolit  Beta  (sintetik)  yang  diaplikasikan pada  isomerisasi  glukosa  menjadi  fruktosa.
Penggunaan Ti-Beta menghasilkan
selektivitas  yang  lebih  baik  daripada  Sn- Beta.
Berdasarkan  hal  tersebut  dicoba melakukan  modifikasi  pengembanan  logam titanium  (Ti)  pada  zeolit  alam  Malang. Pemilihan  logam  titanium  didasarkan  pada sifatnya  yang  dikenal  sebagai  material  tidak beracun  ( non  toxic ),  memiliki  stabilitas
termal  tinggi  dan  kemampuan  dipergunakan berulang  kali  tanpa  kehilangan  keaktifan.

## 2. LANDASAN TEORI
2.1 Struktur  Karakter  Zeolit
Mineral zeolit adalah kelompok mineral
alumunium silikat terhidrasi
L m Al x Si y O z .nH 2 O,  dari  logam  alkali  dan alkali  tanah  (terutama  Ca,  dan  Na),  m,  x,  y, dan  z  merupakan  bilangan  2  hingga  10,  n koefisien  dari  H 2 O,  serta  L  adalah  logam. Zeolit secara empiris ditulis
(M + ,M 2+ )Al 2 O 3 .SiO 2 .zH 2 O,  M + berupa  Na atau  K  dan  M 2+ berupa  magnesium, kalsium,  atau  besi.  Litium,  stronsium  atau barium dalam jumlah kecil dapat menggantikan  M + atau  M 2+ ,  g  dan  z bilangan  koefisien.  Beberapa  jenis  zeolit berwarna putih, kebiruan, kemerahan, coklat,  atau  warna  lainnya  karena  hadirnya oksida  besi  atau  logam  lainnya.  Densitas zeolit  antara  2,0  –  2,3  g/cm 3 ,  dengan  bentuk halus dan lunak.  Kilap  yang  dimiliki bermacam-macam.  Struktur  zeolit  dapat dibedakan  dalam  tiga  komponen  yaitu rangka  aluminosilikat,  ruang  kosong  saling berhubungan  yang  berisi  kation  logam,  dan molekul  air  dalam  fase occluded (Flanigen, 1981 dalam  Harben  & Kuzvart,  1996).

## 2.2 Zeolit  Mordenit
Mordenit  adalah  mineral  zeolit  yang terjadi  secara  alami  yang  mempunyai  ratio Si/Al  mendekati  10.  Keistimewaan  dari mordenit  adalah  permukaan  oval  cincin  12 dengan  ukuran  0,67  x  0,7  nm.  Dekat dengan  permukaan  terdapat  cincin  8  dengan diameter  0,39  nm.  Dilihat  dari  strukturnya, setiap  kerangka  atom  berada  di  sebelah rongga cincin 12 atau 8. Struktur menyebabkan  semua  atom  aluminium  dan anion  atau  situs  asam  yang  bergabung dengannya  berada  pada  dinding  rongga  dan dapat  dicapai  oleh  spesies  reaktan  yang melaluinya  (Augustin,  1996).
Mordenit merupakan salah satu jenis  zeolit  alam  yang  dapat  digunakan sebagai  bahan  pengemban  logam  karena berpori  cukup  besar  (±7Å).  Rongga  dan saluran  pada  mordenit  membuat  molekul jenis ini mampu digunakan sebagai
adsorben,  penukar  ion  dan  katalisator. Mordenit  termasuk  zeolit  berpori  besar yang tersusun dari cincin-12 anggota sehingga  dapat  mengadsorpsi  baik  molekul berantai lurus, cabang maupun siklik. Mordenit  juga  dikenal  memiliki  stabilitas termal yang tinggi, terbukti dari kemampuannya untuk mempertahankan struktur  sampai  temperatur  800–900 o C.
Zeolit  mordenit  digunakan  dalam penelitian  ini  karena  kuantitasnya  yang banyak  dan  kualitas  yang  baik.  Rumus kimia  zeolit  mordenit  adalah  seperti  berikut (Hussain  dkk., 2000):
M 8 [ (AlO 2 ) 8 (SiO 2 ) 40 ]. 24 H 2 O
di  mana  M  adalah  kation  seperti  Na + ,  K + atau  Ca 2+ yang  hadir  dalam  zeolit  mordenit. Nilai  rasio  Si/Al  dalam  mordenit  adalah sebanyak  4,17  sampai  10.  Nilai  rasio  Si/Al yang  tinggi  akan  menyebabkan  mordenit mempunyai  kestabilan  termal  yang  tinggi dan  tidak  menunjukkan  perubahan  apapun dalam  strukturnya  sehingga  boleh  mencapai suhu  setinggi  800 o C.  Jenis  pori  yang terdapat  dalam  zeolit  mordenit    bertindak sebagai  bahan  adsorban  dan  kandungan kation  Na + ,  K + dan  Ca 2+ yang  dapat ditukargantikan oleh kation lain menjadikannya  zeolit  sebagai  penukar  ion yang  baik.  Sifat  pemilihan  terhadap  kation mengikut  urutan  sebagai  berikut  :    Cs + >  K + > NH 4 + > Na + > H + > Li + .

## 3. METODE PENELITIAN
3.1 Alat-alat  penelitian
Alat  yang  digunakan  seperangkat alat gelas, neraca analitik, pengaduk magnet,  desikator,  cawan  porselin,  oven, spatula,    pemanas  listrik,  tanur,  pH  meter, pH indikator universal, kertas saring
whatman 42, alumunium foil, spektrofotometer UV-Vis, botol
hidrotermal,    X-Ray  Diffractometer  (XRD)- 6000  3  kW  Shimadzu, Scanning  Electron Microscopy (SEM) dan  XRF  ( X-ray Fluorescence ).
3.2 Bahan-bahan  penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya zeolit alam
Malang,
akuades, ammonium nitrat (NH 4 NO 3 ) , titanium dioksida (TiO 2 ), metilen  blue,  etanol.
3.3 Prosedur

## Aktivasi zeolit
Zeolit  alam  Malang  halus  direndam dalam  air  bebas  ion  sambil  diaduk  dengan pengaduk  magnet  selama  sehari  semalam (24  jam)  pada  suhu  kamar  (±25 o C),  zeolit kemudian disaring dan endapan yang diperoleh  dikeringkan  dalam  oven  pada suhu  100  ºC  selama  24  jam.  Padatan  zeolit kering ini dicampur dengan larutan NH 4 NO 3 2  M  dengan  perbandingan  berat zeolit  :  volume  larutan  NH 4 NO 3 adalah  1  : 2. Campuran diaduk secara kontinyu selama  4  jam  tanpa  pemanasan.  Zeolit selanjutnya  disaring  dan  dicuci  dengan aquades  sampai    pH  filtrat  netral  (pH  ±7). Padatan  yang  diperoleh  dipanaskan  pada suhu  110 o C dalam  oven  selama  12 jam.
Modifikasi Ti-H-zeolit  alam  Malang dengan  metode impregnasi
Serbuk  H-Zeolit  kering  dicampur dengan larutan yang mengandung ion logam  titanium  (Ti)  masing-masing  dengan konsentrasi  0,1;  0,2;  0,3  M.  Campuran diaduk  selama  2  jam,  kemudian  dipanaskan pada  suhu  90 o C  dalam  oven selama 12 jam, setelah dingin dilakukan penyaringan. Dilakukan pemanasan selama 2 jam.
Selanjutnya semua sampel zeolit terimpregnasi diaktivasi dengan cara kalsinasi  pada  suhu  500 o C  selama  4  jam dalam  tanur.
Karakterisasi
Karakterisasi menggunakan XRD dilakukan untuk mengetahui fase kristalinitas sampel  zeolit  sebelum  dan setelah dilakukan modifikasi. Penentuan luas  permukaan  spesifik  dilakukan  dengan menggunakan  metode  adsorpsi  metilen  biru dengan penentuan gelombang pada konsentrasi  5,5  ppm  λ=600–680  nm.  Kurva baku  dicari  dengan  mengukur  adsorbansi metilen  biru  dengan  konsentrasi  1,  2,  3,  4, 5,  6,  7,  dan  8  ppm.  Penentuan  luas permukaan spesifik dilakukan dengan
mengukur absorbansi menggunakan konsentrasi  16  ppm  pada  selang  waktu  5,  , 20,  30,  40,  50,  dan  60  menit.  Lalu dilakukan  perhitungan  dengan  persamaan:
Dalam  analisis  morfologi  permukaan  zeolit modifikasi dilakukan dengan SEM ( Scanning Electron Microscopy ) yang diamati  pada  perbesaran  5000–20000  kali.
Kandungan  unsur  pada  zeolit  modifikasi dilakukan analisis XRF ( X-Ray Fluorescence ).

## 4. HASIL  DAN PEMBAHASAN
Zeolit didapatkan dari daerah
Sumbermanjing Malang Selatan, yang memiliki  kandungan  mineral  zeolit  alam yang melimpah. Aktivasi zeolit alam diawali  dengan  menambahkan  NH 4 NO 3 2M ke  dalam  zeolit  alam  kering.  Penggunaan NH 4 NO 3 dalam  proses  aktivasi  zeolit  alam terletak  pada  keefektifan  bahan  tersebut sebagai pengganti ion-ion  pada  zeolit, khususnya  ion  logam  alkali/alkali  tanah. Berdasarkan  penelitian  Banon  dan  Suharto (2008),  lemahnya  ikatan  ion-ion  logam alkali/alkali tanah pada zeolit memungkinkan  ion  tersebut  digantikan  oleh NH 4 NO 3 .  Rosdiana  (2006)  menambahkan, penambahan garam NH 4 NO 3 bertujuan sebagai penukar kation, sehingga ion “pengganggu”  yang  terdapat  dalam  zeolit dapat  disubstitusi  dengan  kation  NH 4 + yang terdapat  pada permukaan  zeolit.
Adsorpsi  kation  amonium  terjadi pada  permukaan  dengan  gugus  hidroksil pada  zeolit  dan  kombinasi  muatan  positif dari  kation  amonium  dan  muatan  negatif pada  permukaan  zeolit.  Adapun  model sederhana  mekanisme  penukar  ion  logam dengan  amonium  pada  zeolit  alam  secara skematis  disajikan  pada  Gambar  1  yang menggambarkan  bahwa  ion-ion  NH 4 + dari larutan  amonium  nitrat  menggantikan  posisi logam-logam  alkali  pada  permukaan  zeolit alam.  Pertukaran  ini  berlangsung  secara bertahap  dan  sebanding  dengan  banyaknya
M A N X S m   
kation  yang  tersedia,  sehingga  semakin besar  konsentrasi  larutan  amonium  nitrat yang  digunakan  dalam  aktivasi  semakin banyak  pula  kation-kation  logam  alkali pada zeolit  yang  diganti  oleh  ion  amonium.
Gambar  1. Pergerakan amonium sebagai bahan aktivasi zeolit  (Banon dan Suharto, 2008)
Modifikasi  zeolit  hasil  aktivasi  yang berupa serbuk H-Zeolit selanjutnya
ditambahkan  logam  titanium  menggunakan metode  impregnasi.  Impregnasi  merupakan metode preparasi zeolit dengan menempelkan  komponen  aktif  logam  dari garam prekursor ke dalam material penyangga.
Titanium merupakan salah satu logam yang baik digunakan dalam melakukan proses modifikasi zeolit.
Menurut  Fatimah  (2008),  titanium  dioksida (TiO 2 )  adalah  material  yang  dikenal  sebagai bahan katalis didasarkan pada sifat semikonduktornya.  Diantara  oksida  logam yang  lain,  titanium  dioksida  dikenal  tidak memiliki  sifat  toksik  ( non  toxic ),  memiliki stabilitas termal cukup tinggi dan kemampuannya dapat dipergunakan berulang  kali  tanpa  kehilangan  aktivitasnya. Sedangkan  modifikasi  zeolit  alam  Malang yang  berperan  sebagai  material  penyangga dilakukan dengan impregnasi logam titanium  bertujuan  untuk  memperbaiki  sifat dari  zeolit  alam  Malang,  agar  pemanfaatan mineral  alam  tersebut  lebih  luas.
Modifikasi  yang  dilakukan  terhadap zeolit  dengan  metode  impregnasi  diawali dengan menambahkan larutan titanium
dioksida
(TiO 2 ) dengan berbagai konsentrasi  yaitu  sebesar  0,1;  0,2;  dan  0,3
M  pada  H-zeolit.  Digunakannya  dengan variasi konsentrasi tersebut untuk mengetahui  hubungan  antara  konsentrasi, luas permukaan, keasaman serta kristalinitas  dari  zeolit  hasil  modifikasi. Diharapkan dengan bertambahnya konsentrasi titanium dioksida yang digunakan  dalam  modifikasi  zeolit  akan menambah  kandungan  ion  titanium  pada permukaan  dan  dapat  menimbulkan  luas permukaan  yang  lebih  besar  dan  keaktifan dari  pada zeolit  non  modifikasi.
4.1 Karakterisasi dengan X-Ray Diffraction (XRD) Karakteristik zeolit modifikasi logam titanium dilakukan dengan menggunakan  metode X-Ray  Diffraction
(XRD)  untuk  mengidentifikasi  kristalinitas zeolit sebelum dan sesudah  dilakukan modifikasi serta untuk mengetahui kemungkinan pembentukan fasa baru selama modifikasi.  Hasil  uji  kritalinitas XRD  setelah  modifikasi,  didapatkan  dari penambahan logam titanium dengan berbagai  konsentrasi  yakni  sebesar  0,1;  0,2; dan 0,3 M. Pola hasil difraksi zeolit alam  Malang  dibandingkan  dengan  pola difraksi  Mordenit  standart.  Pada  Gambar  2 dapat dilihat adanya puncak-puncak spesifik yang merupakan puncak dari mordenit,  yaitu  pada  2θ  =  19,61 o ;  20,9 o ; 25,63 o ;  26 o ;  26,25 o ;  27,67 o ;  27,87 o ;  35,6 o . Sedangkan  puncak  khas  untuk  mordenit terdapat  pada  tiga  puncak  yang  paling tertinggi  yaitu  pada  2θ  =  25,631 o ;  dan 27,651 o (JCPDS  No  700232).  Wustoni
(2011) juga menambahkan data difraktogram XRD pola khas zeolit mordenit  terletak  pada  sudut  2θ  utama  yaitu 13,26 o dan 27,6 o . Kesesuaian pola difraktogram  zeolit  alam  Malang  dengan mordenit  pada  Gambar  2  dan  dari  data  2θ dapat  disimpulkan  bahwa  sampel  zeolit alam  Malang  mempunyai  struktur  zeolit tipe  Mordenit.
Larutan
NH 4 NO 3 Zeolit  Alam Pemanasan
Gambar  2. Perbandingan  pola  XRD  zeolit mordenit  database,  0,1  Ti-zeolit  alam;  0,2  Ti- zeolit  alam;  0,3  Ti-zeolit  alam,  zeolit  alam Malang
Gambar  3. Pola difraktogram XRD titanium
Menurut  Matsumoto  dkk.  (1999) pola  XRD  TiO 2 ditunjukkan  pada  difraksi puncak      2θ  =  25,28;  37,80;  dan  48,12°. Gambar  2  menunjukkan  bahwa  puncak titanium  pada  semua  sampel  Ti-zeolit  alam Malang tidak terlihat meskipun sudah terdapat  titanium  pada  permukaan  zeolit alam.  Fenomena  tersebut  dapat  disebabkan oleh  rendahnya  kandungan  logam  titanium pada  zeolit  alam  Malang  sehingga  dispersi titanium pada permukaan zeolit alam Malang  sangat  merata.
Difraktogram  yang  dihasilkan  dari zeolit  alam  dan  zeolit  modifikasi  hampir tidak  menunjukkan  adanya  perubahan  yang berarti,  namun  pada  puncak  khas  yang terbentuk tampak terjadi perubahan intensitas  relatif  kristal.  Intensitas  relatif merupakan  parameter  yang  menunjukkan jumlah  atau  banyaknya  bidang  kristal  yang terukur.  Perubahan  intensitas  yang  terjadi dikarenakan  adanya  penambahan  logam titanium yang berpengaruh pada kristalinitas,    hal  tersebut  dapat  dilihat  pada Tabel  1.
Tabel  1. Intensitas  sampel  zeolit  alam  dan Ti- zeolit  alam Kode Sampel Intensitas pada 2θ = 26,6, Cps 2θ = 27,9, Cps Zeolit  alam 0,1Ti-zeolit  alam 0,2Ti-zeolit  alam 0,3Ti-zeolit  alam 1872,50 1613,94 1564,72 1467,32 521,94 531,59 488,49 389,91 Pada prinsipnya, puncak-puncak
utama  muncul  pada  2θ  yang  sama  baik  pada pola difraktogram sampel zeolit alam maupun  pola  difraktogram  dari  Ti-zeolit. Kesesuaian pola difraktogram tersebut mengindikasikan bahwa penambahan  Ti pada  zeolit  alam  tidak  merubah  struktur kristal zeolit alam  dengan  tipe  zeolit mordenit.  Perubahan  terjadi  hanya  pada intensitas  puncak.  Apabila  dibandingkan dengan  zeolit  alam,  intensitas  puncak  pada 2θ  =  26,6°  dan  27,9 o dari  sampel  Ti-zeolit alam semakin menurun dengan bertambahnya  jumlah  titanium  sebagaimana ditunjukkan oleh Tabel 1. Adanya penurunan  intensitas  puncak  pada  sampel Ti-zeolit  alam  ini  membuktikan  bahwa titanium  telah  berada  pada  permukaan zeolit  alam.
Puncak yang ditunjukkan pada difraktogram  hasil  analisis  XRD  zeolit  alam yang  telah  dimodifikasi  juga  menunjukkan adanya  sedikit  pergeseran.  Pergeseran  yang terjadi,  dikarenakan  adanya  perubahan  fase setelah titanium menempel  pada  zeolit alam.  Hal  lain  mungkin  disebabkan  karena jenis  alat  dan  ketelitian  alat  yang  digunakan memiliki  prinsip  dan cara kerja yang  sama.

## 4.2  Analisa  luas  permukaan  dengan adsrobsi  metilen  biru
Penentuan  luas  permukaan  zeolit alam modifikasi dilakukan dengan menggunakan adsorbsi
metilen biru. Adsorpsi dilakukan untuk menentukan kapasitas  adsorpsi  yang  terdapat  pada  zeolit modifikasi. Perlakuan diawali dengan penentuan  panjang  gelombang  maksimum
10 20 30 40 50 2  zeolit alam 0,3Ti-zeolit alam 0,2Ti-zeolit alam 0,1Ti-zeolit alam
terhadap  larutan  metilen  biru  konsentrasi 5,5 ppm.
Pengukuran absorbansi dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis,  hal  ini  dikarenakan  metilen  biru adalah  senyawa  berwarna.  Menurut  Yudi (2011),  warna  dari  metilen  biru  disebabkan oleh perpanjangan sistem konjugasi, dimana  hal  ini  dapat  terjadi  karena  sistem konjugasi  akan  mengecilkan  jarak  antara tingkat  energi  dasar  ke  tingkat  energi tereksitasi. Jarak yang kecil ini menyebabkan  energi  yang  diperlukan  untuk melakukan  eksitasi  elektron  dari  keadaan dasar  ke  keadaan  yang  lebih  tinggi  (keadaan eksitasi)  akan  berkurang,  sehingga  akan menyebabkan  panjang  gelombang  sinar  Uv- Vis yang diperlukan dalam terjadinya serapan akan meningkat (Underwood,
2002).  Pengukuran  serapan  dari  suatu  zat dalam analisis kuantitatif secara spektrofotometer  dilakukan  pada  panjang gelombang maksimum. Data yang diperoleh dari pengukuran
panjang gelombang maksimum metilen biru
diperlukan  untuk  pengukuran  konsentrasi metilen  biru  dalam  proses  model  adsorpsi oleh  zeolit.
Analisa luas permukaan
menggunakan  metilen  biru  didasarkan  pada prinsip  adsorbsi  fisika  pada  permukaan  Ti- zeolit alam. Luas permukaan spesifik tertinggi yang didapatkan dari variasi konsentrasi  modifikasi  zeolit  alam  yaitu pada  pengocokan  menit  ke-40.  Hal  ini menunjukkan bahwa zeolit modifikasi mampu  mengadsorp  metilen  biru  secara optimum  pada  menit  ke-40.    Hal  tersebut dapat ditunjukkan  pada Gambar  4.
Berdasarkan data Gambar 4 diketahui zeolit dengan konsentrasi titanium 0,2 M menunjukkan
luas permukaan  yang  lebih  besar  dari  zeolit modifikasi lain. Hal ini dimungkinkan karena  adanya  perluasan  permukaan  yang diakibatkan proses impregnasi logam titanium  dengan    konsentrasi  0,2  M, sedangkan  dari  hasil  impregnasi  logam titanium dengan konsentrasi 0,3 M cenderung mengalami penurunan luas
permukaan yang cukup besar. Dimungkinkan pada  penambahan  logam titanium 0,3 M terjadi sintering (penggumpalan), sehingga zeolit dengan hasil  impregnasi  titanium  0,3  M  mengalami penutupan pori yang berakibat berkurangnya  kemampuan  dalam  menyerap metilen biru. Semakin bertambahnya konsentrasi  titanium  yang  digunakan,  maka pendispersian titanium pada permukaan zeolit  akan  semakin  banyak.  Sehingga menyebabkan tertutupinya pori pada permukaan  zeolit  modifikasi.
Gambar  4. Grafik  luas  permukaan spesifik Ti- zeolit  alam
Berdasarkan  analisa  statistika  yang telah  dilakukan,  dimana  analisa  tersebut diawali  dengan  uji  F,  maka  dari  data  yang diperoleh menunjukkan taraf signifikan. Hal  ini  dikarenakan  hasil  F  tabel  >  dari  F hitung,  baik  dari  pengaruh  konsentrasi maupun  dari  lama  pengocokan.  Sedangkan dari  uji  BNT  (Beda  Nyata  Terkecil) menunjukkan bahwa kriteria luas permukaan yang dihasilkan antara konsentrasi  titanium  tampak  tidak  terjadi perbedaan  yang  nyata.  Hal  ini  dikarenakan taraf  BNT  lebih  kecil  dibandingkan  dengan perbedaan  antar  data.

## 4.3 Karakterisasi SEM
Morfologi  permukaan  padatan  zeolit dilihat dengan menggunakan analisis
Scanning  Electron  Microscopy (SEM). Analisis tersebut dilakukan untuk mengetahui  topologi  dari  zeolit  modifikasi meliputi  tekstur  dan  dispersi  dari  logam yang  dimodifikasikan  pada  zeolit  alam Malang.  Sampel  yang  dilakukan  analisis
17 18 19 20 21 22 23 24 5 10 20 30 40 50 60 23.159 23,365 21.53 Lu as p P e rm u ka an Menit 0,1Ti-zeolit alam 0,2Ti-zeolit alam 0,3Ti-zeolit alam
SEM adalah zeolit modifikasi yang memiliki luas permukaan paling baik diantara  sampel  lain.  Hasil  analisis  zeolit alam  Malang  aktivasi  dan  hasil  modifikasi zeolit  alam  Malang  dengan  logam  titanium menggunakan SEM ditunjukkan pada Gambar  5 hingga  Gambar  8.
Gambar  5. Zeolit  alam  Malang  aktivasi
(perbesaran 5500 kali)
Gambar  6. Zeolit  alam  Malang  aktivasi (perbesaran 10000 kali)
Berdasarkan hasil SEM pada Gambar  5  dan  Gambar  6,  dapat  dilihat perbedaan penampakan
antara
zeolit aktivasi  dan  zeolit  modifikasi  titanium.  Dari hasil  SEM  yang  didapatkan  bahwa  pada kristal yang terbentuk kurang begitu seragam, hal ini dikarenakan pada penelitian  ini  tidak  menggunakan  ayakan dalam ukuran tertentu.
Sedangkan penampakan dengan adanya gumpalan putih yang terdispersi terlihat adanya
penempelan logam titanium pada permukaan  zeolit.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  dari  perlakuan  menggunakan  logam titanium  sebagai  logam  modifikasi  berjalan dengan  baik.  Terdispersinya  logam  titanium yang  merata  tersebut,  diharapkan  adanya pertambahan  luas    permukaan  dan  sisi  aktif dari  logam  titanium.
Pada  perhitungan  luas  permukaan yang  dilakukan  dengan  adsorbsi  metilen biru,  menunjukkan  hal  yang  berbeda  yakni luas  permukaan  zeolit  dengan  konsentrasi titanium  tertinggi  (0,3  M)  menunjukkan hasil yang kurang lebih baik jika dibandingkan dengan zeolit modifikasi logam  titanium  0,2  M.  Hal  ini  dikarenakan logam  yang  menempel  pada  permukaan zeolit  ada  beberapa  yang  menutupi  rongga pori pada permukaan, sehingga luas permukaan   spesifik  dapat berkurang.
Gambar  7. 0,2  Ti-Zeolit  alam  (perbesaran 8000 kali)
Gambar  8. 0,2Ti-Zeolit  alam  (perbesaran 20000 kali)

## 4.4 Karakterisasi XRF
Analisis XRF dilakukan untuk mempertegas    adanyanya  logam  titanium yang  menempel  pada  zeolit  alam  setelah dilakukan impregnasi. Analisis XRF
dilakukan pada zeolitalam yang telah dimodifikasi dengan impregnasi logam
titanium 0,2 M. Pada Tabel 2.
menunjukkan  hasil  analisis  XRF  sampel  Ti- H-zeolit  dibandingkan  dengan  komposisi unsur dari zeolit alam yang belum dimodifikasi.
Tabel  2. Hasil  Analisa  XRF  zeolit  alam  dan zeolit  modifikasi  titanium
Unsur Kandungan (%) Zeolit alam 0,2 Ti-zeolit alam Al 13 9,6 Si 49,9 41,8 Ca 4,26 3,03 Ti 1,28 13,6 Cr 0,064 0,03 Fe 25,3 25,3 Zn 0,33 0,26 Eu 0,3 0,3 Berdasarkan Tabel 2 diketahui kandungan unsur pada zeolit setelah dilakukan  modifikasi  terjadi  peningkatan kandungan logam titanium. Hal ini menunjukkan bahwa selama proses modifikasi,  logam  titanium  dapat  menempel pada  zeolit  sebanyak  13,6  %.  Sedangkan rasio  Si/Al  pada  zeolit  alam  Malang mengalami perubahan nilai setelah dilakukan  modifikasi  dengan  penambahan logam  titanium.  Semula  rasio  Si/Al  zeolit alam  Malang  adalah  sebesar  3,838  dan setelah dilakukan modifikasi menjadi
4,354.  Sedangkan  logam-logam  pada  zeolit modifikasi sebagian mengalami
pengurangan,  seperti  yang  terjadi  pada  Zn (seng) dan Ca (kalsium). Hal ini dimungkinkan kation tersebut telah digantikan  oleh  amonium  ketika  proses aktivasi  zeolit  dan  titanium  mengisi  logam pada  zeolit.  Untuk  Fe  (besi)  menunjukkan tidak  terjadi  perubahan  jumlah  komposisi. Hal  tersebut  disebabkan  pada  besi  lebih
sulit untuk dilakukan penukaran ion dibandingkan  dengan  logam  alkali  dan alkali  tanah.

## 5. KESIMPULAN
Konsentrasi  logam  titanium  yang paling  baik  dalam  memodifikasi  zeolit  alam Malang dengan menggunakan metode impregnasi  yaitu  pada  penambahan  larutan TiO 2 dengan  konsentrasi  0,2  M.  Hal  ini ditinjau  dari  kristalinitas,  luas  permukaan spesifik  dan  pendispersian  material  titanium pada permukaan. Karakterisasi yang
dihasilkan dari modifikasi zeolit alam Malang  menunjukkan  bahwa  zeolit  alam Malang tidak mengalami perubahan
struktur  dan  kristalinitas  setelah  dilakukan modifikasi. Luas permukaan yang dihasilkan  dari  modifikasi  zeolit  dengan konsentrasi  logam  titanium  0,1;  0,2  dan  0,3 M  berurutan  adalah  22,433;  23,365  dan 21,502  m 2 /gram.  Berdasarkan  uji  statistika BNT,  luas  permukaan  yang  diukur  dari zeolit modifikasi tidak menunjukkan perbedaan  yang  nyata.  Pendispersian  pada zeolit  dengan  konsentrasi  logam  titanium 0,2 M yang diamati menggunakan instrumentasi  SEM  tampak  relatif  tersebar merata  dan  kandungan  logam  titanium  yang menempel  pada  zeolit-Ti  0,2  M  dari  hasil analisis  XRF sebesar 13,6 %.

## 6. DAFTAR  PUSTAKA
Augustine, J.R., 1996, Heterogeneous
Catalysis  for  The  Synthetic  Chemist ,
1 st ed . Marcel  Decker. Inc. New York.
Banon,  C.  dan  Suharto  E.2008.  Adsorbsi Amoniak  Oleh  Adsorben  Zeolit  Alam yang Diaktivasi Dengan Larutan Amonium  Nitrat. Jurnal  Gradien. Vol.4  No. 2 Juli  2008 : 354-360.
Fatimah,  Is.  2008.  Dispersi  TiO 2 ke  Dalam
SiO2-Montmorillonit: Efek Jenis Prekursor. Jurnal  Penelitian  Saintek , Vol.  14, No. 1, April  2009:  41-58.
Harben,  P.W. dan Kuzvart,  M. 1996.
Industrial Minerals:  A Global Geology . Industrial  Minerals Information  Ltd,  Metal  Bulletin  PLC. London.
Hussain,  Asiah  dkk., 2000. Penentuan Kapasiti  dan Jenis  Pencerapan  Zeolit Asli  Terhadap  Bahan  Pencelup Sintetik. Malaysian Journal of
Analytical Sciences . Vol.  7. No. 1 (2001) 69-79.
Leniwati,  M.  1999.  Isomerisasi  1–  Buten Menggunakan Zeolit Alam Asal Malang.  Jawa  Timur.  Sebagai  Katalis.
Proc.  ITB .  Vol  31,  No.2,  1999.  Hal. 42.
Matsumoto,  A.,  Chen,  H.,  Tsutsumi,  K., dan  Nishimiya.  N.  1999.  Preparation and Characterization
of TiO 2
Incorporated      Y-zeolite. Colloids  and Surfaces  A:  Physicochemical  and Engineering  Aspects 157 (1999) 295–
305.
Moliner,  Manuel,  Leshkov,  Yuriy  Román dan  Davis,  Mark  E. 2010. Tin- containing  zeolites  are  highly  active catalysts  for  the  isomerization  of glucose in water . Chemical Engineering. California Institute of Technology.  Pasadena.
Nugrahaningtyas,  Khoirina  Dwi  dkk.  2009. Preparation  and  Characterization  The Non-Sulfided  Metal  Catalyst:  Ni/USY and  NiMo/USY. Indo.  J.  Chem. ,
2009, 9 (2), 177 – 183
Prasetyoko,
D. 2005. Sintesis & Karakterisasi  ZSM-5  Mesopori  serta
Uji  Aktivitas  Katalitik  pada  Reaksi Esterifikasi  Asam  Lemak  Stearin Kelapa  Sawit .  Skripsi.  Jurusan  Kimia FMIPA.  Institut  Teknologi  Sepuluh
Nopember.  Surabaya.
Rosdiana,  T.  2006. Pencirian  dan  Uji
Aktivitas Katalitik Zeolit Alam Teraktivasi . Skripsi. Departemen
Kimia.  Fakultas  Matematika  dan  Ilmu Pengetahuan  Alam.  Institut  Pertanian
Bogor.  Bogor.
Sriatun  dan  Suhartana.  2002. Impregnasi Nikel  Klorida  pada  Zeolit-Y  Untuk Katalis  Hidrorengkah  Minyak  Bumi Fraksi 150–230 o C . Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan Alam. Universitas Diponegoro.
Semarang.
Suharto  E.  dan  Banon,  C.  2008 . Adsorbsi Amoniak  Oleh  Adsorben  Zeolit  Alam yang Diaktivasi Dengan Larutan
Amonium  Nitrat. Gradien  Jurnal. Vol.  4  No.  2  Juli  2008.  Jurusan Kimia,  Fakultas  Matematika  dan  Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Bengkulu.  Indonesia. Suharto,  T.  E.,  Gustian,  I.,  Sundaryono,  A.
2007.  Pembuatan  dan  Karakterisasi Katalis  Bifungsional  dari  Zeolit  Alam. Jurnal  Gradien .  Vol.  3.  No.2  Hal: 138-146.
Suseno,  A.  2004. Modifikasi  Pori  Zeolit Alam Wonosari Menggunakan Molekul  Pengarah  Struktur  dan Aplikasinya Sebagai Padatan Pendukung  Imobilisasi  Sel  Khamir (Phaffia Rhodozyma) Penghasil Karotenoid Untuk Diversifikasi Metode  Konservasi  Sel .  Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan Alam. Universitas Diponegoro. Semarang. Wustoni,  S.  2011.  Sintesis  Zeolit  Mordenit dengan  Bantuan  Benih  Mineral  Alam Indonesia. Jurnal  Matematika  & Sains ,  Desember  2011.  Vol.  16
Nomor 3. ITB.  Bandung.
Yudi, A. 2011.
Pembuatan dan Karakterisasi  Karbon  Aktif  Dari  Ban Bekas  Dengan  NaCl  Sebagai  Bahan Pengaktif  Pada  Temperatur  Aktivasi Fisika  600 o C  dan  650 o C .  Skripsi.
Jurusan  Kimia.  UIN Malang. Underwood. 2002. Analisis Kimia
Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.