J. Kartika Kimia , Mei 2021, 4, (1), 13-20 Journal homepage : http://jkk.unjani.ac.id/index.php/jkk P-ISSN: 2655-1322     E-ISSN: 2655-0938

## Pengaruh Penggunaan Asam Terhadap Pemisahan Logam dari Abu Layang Batubara Sebagai Bahan Dasar Sintesis Zeolit
The Effect of Using Acid on Separation of Metals from Coal Fly Ash as Basis of Zeolite Synthesis
Hesti Prihastuti 1 , Nuryoto 1,2 , Anton Irawan 1,2 , Teguh Kurniawan 1,2*
1 Program Studi Magister Teknik Kimia, Pasca Sarjana, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Raya Jakarta Km.4 Pakupatan, Serang, 42122, Indonesia
2 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jend Sudirman Km.3, Cilegon, 42435, Indonesia
*E-mail: teguh@untirta.ac.id
DOI: https://doi.org/10.26874/jkk.v4i1.72
Received : 13 Feb 2021, Revised : 30 May 2021, Accepted : 30 May 2021, O nline : 31 May 2021

## Abstrak
Abu layang merupakan produk samping berupa limbah padat yang dihasilkan dari proses pembakaran batubara  pada  pembangkit  tenaga  listrik,  yang  mengandung  sebagian  besar  senyawa  silika  (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), dan oksida besi (Fe 2 O 3 ). Abu layang berpotensi digunakan sebagai bahan dasar sintesis zeolit.    Adanya  pengotor  pada  abu  layang  seperti  Fe  dan  Ca  akan  berpengaruh  terhadap  tingkat kemurnian zeolit yang diperoleh. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penggunaan asam klorida (HCl) terhadap pemisahan logam Fe dan Ca dari abu layang sebagai bahan dasar sintesis zeolit. Metode yang digunakan untuk pemisahan logam Fe dan Ca menggunakan HCl dari abu layang adalah dengan menggunakan refluks. Pada penelitian ini, HCl dibuat variasi konsentrasi 4 M; 8 M; dan 12 M dan dilakukan analisis X-Ray Fluoerescence (XRF) terhadap abu layang. Kandungan logam Fe dan Ca sebelum perlakuan asam adalah 34.28% dan 21.60%. Berdasarkan hasil analisis XRF, abu layang dengan perlakuan asam HCl 4 M, 8 M dan 12 M menunjukkan penurunan kandungan Fe menjadi  16,29%;    14,03%;  11,98%    dan  penurunan  Ca  menjadi  3,59%,  3,30%,  dan  2,96%.    Dapat disimpulkan  bahwa  pemisahan  kandungan  logam  Fe  dan  Ca  kadarnya  semakin  berkurang  dari  abu layang dengan semakin besar konsentrasi HCl.
Kata kunci: abu layang; asam klorida; zeolite

## Abstract
Fly ash is a by-product in the form of solid waste generated from the burning process of coal in power plants, which contains mostly silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), and iron oxide (Fe 2 O 3 ) compounds. Fly ash has the potential to be used as a base for zeolite synthesis. The presence of impurities in fly ash such as Fe and Ca will affect the purity level of the zeolite obtained. Therefore, this study aims to see the effect of using hydrochloric acid (HCl) on the separation of Fe and Ca metals from fly ash as a basic material for zeolite synthesis. The method used to separate Fe and Ca metals using HCl from fly ash is reflux. In this study, HCl was made with a concentration variation of 4 M; 8 M; and 12 M and X-Ray Fluoerescence (XRF) analysis was performed on fly ash. Based on the results obtained from XRF, it showed  that  fly  ash  using  4  M,  8  M  and  12  M  HCl  obtained  Fe  metal  content  of  16.29%;  14.03%; 11.98% and Ca 3.59%, 3.30%, and 2.96%. So it can be concluded that the separation of Fe and Ca metal content decreases from fly ash with the greater the HCl concentration.
Key words: fly ash; hydrochloric acid; zeolite

## 1 Pendahuluan
Pada  saat    ini  sudah  banyak  industri  yang menggunakan  bahan  batu  bara  sebagai    bahan bakar  pada  pembangkit  tenaga  listrik,  karena harganya  cukup  murah  dan  keberadaannya berlimpah di Indonesia. Kondisi sangat menguntungkan  bagi  industri.  Penggunaan  batu bara  dalam  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Uap (PLTU)  dan  industri  lainnya  akan  menghasilkan limbah  yang  dapat  menyebabkan  dampak  yang negatif bagi lingkungan. Limbah yang dihasilkan dari proses pembakaran batubara tersebut berupa abu  dan  debu.  Abu  tersebut  ada  yang  jatuh  dan tertinggal  atau  mengendap  di  dasar  boiler  yang disebut abu dasar ( bottom ash ) dan ada abu yang terbawa  oleh  gas  buang  dan  keluar  melalui cerobong  asap  boiler  disebut  dengan  abu  layang ( fly  Ash ).  Abu  layang  ini  merupakan  limbah produk samping dari  pembakaran batu bara yang akan  terakumulasi  dan  berpengaruh  terhadap kenaikan limbah industri global
Berdasarkan    kepada  Peraturan  Pemerintah Nomor  101  tahun  2014  tentang  pengelolaan limbah  Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), abu layang  termasuk  salah  satu  jenis  limbah  B3. Keberadaan  limbah    abu  layang  batubara  jika diproduksi secara besar-besaran oleh industri, hal ini  akan  berdampak  terhadap  lingkungan.  Oleh sebab  itu,  perlu  adanya  upaya  pengelolaan  atau pengendalian  dari  dampak  yang  dihasilkan  dari industri  penghasil  limbah  abu  layang  ini,  yaitu dengan  cara  memanfaatkan  kembali  limbah  abu layang ini menjadi sesuatu yang berguna.
Pemanfaatan  limbah  Bahan  Berbahaya  dan Beracun  (B3)  adalah  kegiatan  memanfaatkan kembali, atau mendaur ulang limbah B3 menjadi produk  yang  bermanfaat  yang  aman  bagi kesehatan  manusia  dan  lingkungan  hidup,  selain itu  juga  dapat    mengurangi  keberadaan  jumlah limbah  B3  di  lingkungan  yang  dihasilkan  dari industri. Jika dibiarkan di udara bebas selain dapat mencemari  lingkungan,  akan  membahayakan kesehatan  manusia  khususnya  pada  sistem pernafasan. Abu layang dapat dimanfaatkan untuk bahan  baku  semen,  beton,  batu  bata  dan pembuatan zeolit. Sebagai upaya untuk menanggulangi  dampak  negatif  dari  hasil pembakaran  batubara  pada  pembangkit  tenaga listrik yaitu limbah abu layang, maka penelitian ini akan mencoba memanfaatkan limbah abu layang sebagai bahan dasar untuk pembuatan zeolit.
Kandungan yang terdapat dalam abu layang diantaranya yaitu  silika (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), dan  oksida  besi  (Fe 2 O 3 ).  Kandungan  abu  layang komposisinya  sama  dengan  zeolit,  sehingga  abu
layang  jika  mendapat  perlakuan  dengan  larutan basa dan menggunakan metode hidrotermal akan dapat diubah menjadi zeolit [1]. Mineral alumina dan  silika  yang  terdapat  dalam  abu  layang merupakan  bahan  dasar  untuk  pembuatan  zeolit. Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh Molina  dan  Poole  [2],  tahun  2004 abu  layang mengandung  SiO 2 sekitar  44,53%  dan  Al 2 O 3 sekitar  27,05%,  dengan  adanya  kandungan  SiO 2 dan  Al 2 O 3 yang  tinggi  ini  sehingga  abu  layang bisa dimanfaatkan untuk sintesis zeolit.
Zat-zat  anorganik  dapat  dihilangkan  dengan menggunakan asam H 2 SO 4 , HNO 3 , dan HCl. Zat anorganik  yang  terdapat  pada  abu  layang  harus dihilangkan  karena  kontaminan  oksida  logam terutama  Fe 2 O 3 ,  CaO  dan  MgO  yang  terdapat dalam  abu  layang  akan  mempengaruhi  tingkat kemurnian  sintesis  zeolit  yang  terbentuk.  Jika pemisahan logam yang terdapat pada abu layang dilakukan  menggunakan  H 2 SO 4 jumlah  logam yang  hilang  lebih  sedikit  jika  dibandingkan dengan  menggunakan  HCl  dan  HNO 3 ,  hal  ini disebabkan  karena  logam  yang  dihasilkan  tidak mudah  larut  dalam  air  sehingga    penggunaan H 2 SO 4 tidak  cocok  untuk  menghilangkan beberapa  jenis  logam  [3].  Sedangkan  jika menggunakan HNO 3 hanya dapat menghilangkan logam besi saja tetapi logam yang lain tidak dapat dihilangkan.  Berdasarkan  hasil  penelitian  yang sudah dilakukan oleh dengan penggunaan variasi asam    (H 2 SO 4 ,  HCl,  HNO 3 ),  menunjukkan penggunaan HCl adalah asam yang paling efektif dalam  menghilangkan  logam[4].  Berdasarkan hasil penelitian Adjiantoro et al, pada tahun 2010 menunjukkan bahwa pemurnian silikon metalurgi (MG-Si)  dengan  menggunakan  pelarut  asam untuk menghilangkan atau menurunkan kandungan  pengotor  seperti  Fe,  Ca,  Ti  dan  Mg, larutan  asam  yang  paling  efektif  adalah  HCl (70,22%) dan HNO 3 (55,11%) [5]. Selain itu pada penelitian yang dilakukan oleh Pratomo et al [6] didapatkan  kadar  silika  tertinggi  sebesar  97,30% dengan  menggunakan  pelarut  HCl  pada  sampel abu  sekam  padi.  Demikian  juga  penelitian  yang dilakukan oleh Kurniati [7], menggunakan sampel abu  layang  dengan  pelarut  HCl  didapatkan  total efisiensi  ekstraksi  silika  sebesar  89%.    Sedang penelitian  yang  dilakukan  oleh Aphane  et  al [8], menggunakan  sampel  abu layang  dengan  pelarut H 2 SO 4 ,  total  efisiensi  ekstraksi  Si  hanya  sebesar 8%.  Pembentukan zeolit A yang disebabkan oleh kontaminan oksida logam, terutama Fe 2 O 3 , CaO, dan  MgO  dapat  dihilangkan  dari  abu  layang
dengan  pemisahan  magnetik  atau  dengan menggunakan asam klorida (HCl) [9].
Abu  layang  yang  digunakan  dalam  sintesis zeolit  dapat  diekstrak  melalui  proses  peleburan secara  langsung.  Adanya  pengotor  pada  abu layang  seperti  Fe  dan  Ca  yang  juga  ikut  larut dalam ekstrak tersebut mengakibatkan zeolit yang terbentuk tingkat kemurniannya rendah. Pengotor Fe dan Ca yang ikut terlarut dalam ekstrak tersebut mengakibatkan  terbentuknya  fasa  lain  sehingga dapat  berpengaruh  dalam  pembentukan  kristal zeolit.  Pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh Kurniawan [10]. menggunakan sampel abu dasar dengan  pelarut  HCl  dengan  konsentrasi  12  M, didapatkan  kandungan  besi  (Fe)  berkurang menjadi  23,50  %,  dan  kalsium  (Ca)  menjadi 11,10% dan hasil kristalinitas yang diperoleh pada sintesis zeolit A dengan pemisahan Fe dan Ca dari abu  dasar  pada  penelitian  sebelumnya  sebesar 88,64%  [10].  Berdasarkan  penelitian  tersebut pemisahan Fe dan Ca menggunakan HCl dari abu dasar atau abu layang dapat dilakukan [10]. Akan tetapi,  penelitian  tersebut  hanya  menggunakan satu variasi konsentrasi HCl saja sehingga masih perlu dilakukan penelitian lebih lanjut menggunakan    variasi  konsentrasi  HCl  untuk mempelajari  pengaruh  konsentrasi  HCl  terhadap pemisahan  logam  dari  abu  layang  batubara  yang akan digunakan sebagai bahan dasar sintesis zeolit dan  melihat  pengaruhnya  terhadap  kristalinitas zeolit  sintesis  yang  dihasilkan,  dengan  harapan diperoleh  tingkat  kemurnian  zeolit  yang  lebih tinggi lagi.

## 2 Metode Penelitian/ Method
2.1 Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah X-Ray Fluoerescence (XRF). Bahan yang digunakan adalah abu layang batubara, dan  asam klorida (HCl).

## 2.2 Prosedur Penelitian

## 2.2.1 Identifikasi Komposisi Kimia Abu Layang
Abu layang terlebih dahulu ditumbuk dan digerus menggunakan  lumpang  dan  mortar  porselin  lalu diayak  menggunakan  saringan  200  mesh  agar ukurannya  seragam,  kemudian  dilakukan  uji karakterisasi  menggunakan X-Ray  Fluoresence (XRF) untuk menentukan komposisi unsur-unsur kimia dari abu layang.

## 2.2.2 Pemisahan Fe dan Ca dari Abu layang
Sampel  abu  layang  ditumbuk  dan  digerus menggunakan  lumpang  dan  mortar  porselin  lalu diayak  menggunakan  saringan  200  mesh  agar ukurannya seragam. Untuk menghilangkan kandungan  air  yang  terdapat  pada  abu  layang, dilakukan  pemanasan  abu  layang  di  dalam  oven pada temperatur 110 o C selama 3 jam Pemisahan  Fe  dan  Ca  dari  abu  layang  ini dilakukan  menggunakan  larutan  HCl  dengan metode refluks. Abu layang ditimbang sebesar 25 gram  lalu  dimasukkan  ke  dalam  larutan  HCl dengan  variasi  konsentrasi  12  M,  15  M,  18  M sebanyak 200 mL. Selama 4 jam pada suhu 100 o C campuran diaduk menggunakan pengaduk magnet untuk memaksimalkan proses pemisahan. Campuran  dicuci  dengan  aquades  dan  disaring lalu dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 o C selama  14  jam.  Hasil  pemisahan  kemudian dikarakterisasi  menggunakan X-Ray  Fluoresence (XRF) untuk menentukan komposisi unsur-unsur kimia pada abu layang.

## 3 Hasil dan Diskusi
Penelitian ini diawali dengan preparasi sampel limbah abu layang yaitu dengan pengayakan dan pengeringan  dengan  oven.  Abu  layang  di  ayak terlebih dahulu dengan menggunakan ayakan 200 mesh. Tujuan pengayakan adalah untuk menyeragamkan  ukuran  partikel  untuk  proses sintesis  zeolit  [11].  Dengan  seragamnya  ukuran partikel  abu  layang  sebagai  bahan  dasar  sintesis zeolit maka ukuran pori-pori zeolit akan menjadi lebih besar sehingga ketika diaplikasikan menjadi adsorben kemampuan untuk mengadsorpsi menjadi  lebih  optimal.  Selain  menyeragamkan ukuran partikel, pengayakan juga bertujuan untuk memperkecil  ukuran  partikel  sehingga  unsur- unsur logam seperti Fe dan Ca yang terdapat pada abu  layang  akan  lebih  cepat  proses  pelarutannya dalam pelarut HCl. Setelah dilakukan pengayakan dengan ukuran 200 mesh, abu layang dipanaskan di  oven  pada  suhu  110 o C  yang  bertujuan  untuk menghilangkan kadar air yang terdapat pada abu layang.  Selanjutnya  dilakukan  identifikasi  atau menentukan komposisi kimia yang terdapat pada abu  layang  dengan  menggunakan  instrumen X- Ray Fluoerescence (XRF). Identifikasi komposisi kimia  yang  terdapat  pada  abu  layang  ini  sangat penting untuk mengetahui  persentasi kandungan SiO 2 (Silika)  atau  Si  (Silikon)  dan  Al 2 O 3 (Alumina)  atau  Al  (Aluminium)  yang  terdapat dalam  abu  layang,  karena  komponen  SiO 2 dan Al 2 O 3 adalah komponen utama dalam pembuatan zeolit.  Berikut  adalah  hasil  analisa  abu  layang
dengan  XRF  sebelum  dilakukan  pemisahan dengan HCl dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel  1. Komposisi  Kimia  pada  Abu  Layang sebelum dilakukan Pemisahan dengan HCl
Unsur Konsentrasi (%) Al 10,70 Si 25,47 P 0,52 Cl 0,45 K 3,69 Ca 21,60 Ti 2,15 Fe 34,29 Zr 0,22 Ag 0,55 Ba 0,36 Total 100,00 Senyawa Konsentrasi (%) Al 2 O 3 14,29 SiO 2 36,88 P 2 O 5 0,77 Cl 0,28 K 2 O 2,69 CaO 17,62 TiO 2 1,97 Fe 2 O 3 24,88 ZrO 2 0,14 Ag 2 O 0,28 BaO 0,20 Total 100,00
Berdasarkan  hasil  analisis  XRF  yang  didapat pada Tabel 1, dapat dilihat bahwa kandungan yang terdapat  pada  abu  layang  terdapat  Si  (silicon) sebesar 25,47% atau SiO 2 sebesar 36,88 % dan Al (Aluminium) sebesar 10,70% atau  Al 2 O 3 sebesar 14,29  %.  Dengan  adanya  kandungan  Silika  dan aluminium  pada  abu  layang  maka  abu  layang
berpotensi  untuk  dijadikan  sebagai  bahan  dasar dalam  pembuatan  zeolit.  Banyaknya  kandungan Silika  dan  Alumina  dapat  digunakan  dalam menentukan  rasio  Si/Al  yang  dapat  berpengaruh terhadap jenis zeolit yang terbentuk.  Bila dilihat pada  Tabel  1  nilai  rasio  Si/Al  pada  abu  layang tersebut adalah 2,4. Karena nilai rasio Si/Al yang dihasilkan termasuk relatif rendah,  sehingga abu layang  ini   dapat digunakan  sebagai  bahan  dasar dalam  pembuatan  zeolit  dengan  kadar  Si  yang rendah  contohnya  untuk  pembuatan  zeolit  A. Berdasarkan  hasil  analisa  XRF,  selain  adanya kandungan Si dan Al dalam abu layang, terdapat juga  kandungan  logam  Fe  dan  Ca  yang  cukup tinggi yaitu sebesar 34,29% untuk Fe dan 21,60% untuk Ca. Adanya kandungan Fe dan Ca ini dapat mengganggu  dalam  proses  pembuatan  zeolit, sehingga  kandungan  Fe  dan  Ca  harus  dilakukan pemisahan terlebih dahulu.  Pemisahan kandungan Fe  dan  Ca  dalam  abu  layang  dilakukan menggunakan asam klorida (HCl) dengan metode refluks. Selama reaksi pemisahan dengan HCl, Ca akan bereaksi dengan HCl membentuk CaCl 2 dan Fe akan bereaksi dengan HCl membentuk FeCl 3, sedangkan  siilika  (SiO 2 )  yang  merupakan  unsur utama dalam sintesis zeolit tidak bereaksi dengan HCl, reaksinya bisa dilihat seperti pada pers. (1):
M x O (s) , SiO 2(s) + HCl (aq) → MCl x(aq) +   SiO 2(s) + H 2 O (l) (persamaan 1)
Hasil  pemisahan  dengan  HCl,  kemudian dilakukan  analisa  kembali  menggunakan  XRF untuk mengetahui seberapa banyak kandungan Fe dan  Ca  yang  hilang  atau  berkurang  setelah dilakukan  pemisahan  dengan  HCl.  Pemisahan kandungan  Fe  dan  Ca  dilakukan  dengan  HCl dengan variasi konsentrasi yaitu 4 M, 8 M, dan 12 M.  Dari  variasi  konsentrasi  HCl  ini  dapat diketahui  pengaruhnya  terhadap  penghilangan kandungan  logam  Fe  dan  Ca  dalam  abu  layang. Hasil  Analisa  XRF  tersebut  dapat  dilihat  pada Tabel 2, Tabel 3, dan Tabel 4.
Tabel 2. Komposisi Kimia Abu Layang sebelum dan setelah dilakukan Pemisahan dengan HCl 4 M
Unsur Konsentrasi sebelum pemisahan (%) Konsentrasi setelah pemisahan (%) Senyawa Konsentrasi sebelum pemisahan (%) Konsentrasi setelah pemisahan (%) Al 10,70 7,68 Al 2 O 3 14,29 9,17 Si 25,47 60,54 SiO 2 36,88 72,89 P 0,52 0,90 P 2 O 5 0,77 0,97 Cl 0,45 0,93 Cl 0,28 0,43 K 3,69 5,78 K 2 O 2,69 3,11 Ca 21,60 3,59 CaO 17,62 2,14 Ti 2,15 3,08 TiO 2 1,97 2,11 Fe 34,29 16,29 Fe 2 O 3 24,88 8,69 Zr 0,22 0,36 ZrO 2 0,14 0,16 Ag 0,55 0,51 Ag 2 O 0,28 0,19 Ba 0,36 0,36 BaO 0,20 0,15 Total 100,00 100,00 Total 100,00 100,00
Tabel 3. Komposisi Kimia Abu Layang sebelum dan setelah dilakukan Pemisahan dengan HCl 8 M Unsur Konsentrasi sebelum pemisahan (%) Konsentrasi setelah pemisahan (%) Senyawa Konsentrasi sebelum pemisahan (%) Konsentrasi setelah pemisahan (%) Al 10,70 6,49 Al 2 O 3 14,29 7,72 Si 25,47 63,69 SiO 2 36,88 75,87 P 0,52 0,97 P 2 O 5 0,77 1,01 Cl 0,45 1,33 Cl 0,28 0,59 K 3,69 5,48 K 2 O 2,69 2,87 Ca 21,60 3,30 CaO 17,62 1,92 Ti 2,15 3,13 TiO 2 1,97 2,09 Fe 34,29 14,03 Fe 2 O 3 24,88 7,31 Zr 0,22 0,37 ZrO 2 0,14 0,17 Ag 0,55 0,62 Ag 2 O 0,28 0,23 Ba 0,36 0,43 BaO 0,20 0,17 Total 100,00 0.43 Total 100,00 100,00
Tabel 4 . Komposisi Kimia Abu Layang sebelum dan setelah dilakukan Pemisahan dengan HCl 12 M
Unsur Konsentrasi sebelum pemisahan (%) Konsentrasi setelah pemisahan (%) Senyawa Konsentrasi sebelum pemisahan (%) Konsentrasi setelah pemisahan (%) Al 10,70 6,60 Al 2 O 3 14,29 7,81 Si 25,47 67,21 SiO 2 36,88 78,25 P 0,52 0,91 P 2 O 5 0,77 0,91 Cl 0,45 1,44 Cl 0,28 0,62 K 3,69 5,01 K 2 O 2,69 2,51 Ca 21,60 2,96 CaO 17,62 1,65 Ti 2,15 2,82 TiO 2 1,97 1,81 Fe 34,29 11,98 Fe 2 O 3 24,88 6,04 Zr 0,22 0,34 ZrO 2 0,14 0,15 Ag 0,55 0,48 Ag 2 O 0,28 0,17 Ba 0,36 0,26 BaO 0,20 0,10 Total 100,00 100,00 Total 100,00 100,00
Berdasarkan  hasil  analisa  yang  diperoleh menggunakan instrumen XRF terlihat bahwa pada Tabel  2  pemisahan  Fe  dan  Ca  dari  abu  layang dengan  menggunakan  HCl  4  M  diperoleh kandungan logam Fe sebesar 16,29%  berkurang 18% dan Ca sebesar 3,59% berkurang 18,01% dari sebelum dilakukan pemisahan dengan menggunakan HCl. Tabel 3 pemisahan Fe dan Ca dari  abu  layang  dengan  menggunakan  HCl  8  M diperoleh  kandungan  logam  Fe  sebesar  14,03% berkurang  20,26%  dan  Ca  sebesar  3,30% berkurang    18,3%  dari  sebelum  dilakukan pemisahan  menggunakan  HCl  .  Sedangkan  pada Tabel  4  pemisahan  Fe  dan  Ca    dari  abu  layang menggunakan  HCl  12M  diperoleh  kandungan logam Fe sebesar 11,98% berkurang 22,31% dan Ca sebesar 2,96% berkurang 18,64% dari keadaan sebelum dilakukan pemisahan dengan menggunakan  HCl.  Pengaruh  konsentrasi  HCl terhadap  penghilangan  logam  Fe  dan  Ca  dapat dilihat pada Gambar 1.
Dari  hasil  Gambar  1  terlihat  bahwa pemisahan kandungan logam Fe dan Ca dari abu layang  dengan  menggunakan  HCl  semakin berkurang  dengan  semakin  besarnya  konsentrasi HCl.  Hal  ini  disebabkan  karena  semakin  besar konsentrasi,    maka  semakin  banyak  Fe  dan  Ca yang terikat bereaksi dengan HCl dimana Ca akan bereaksi  dengan  HCl  membentuk  CaCl 2 dan  Fe akan  bereaksi  dengan  HCl  membentuk  FeCl 3 sehingga  kadar  Fe  dan  Ca  dalam  abu  layang semakin  berkurang  dengan  semakin  besarnya konsentrasi HCl. Berikut reaksi yang terjadi dalam proses  pemisahan  logam-logam  oksida  yang
terdapat  pada  abu  layang  ketika  direaksikan dengan HCl yang dapat dilihat pada persamaan (2- 4) (10)
CaCO 3(s) + 2HCl (aq) → CaCl 2(aq) + CO 2(g) + H 2 O (l) (persamaan 2)
CaO (s) + 2HCl (aq) → CaCl 2 (aq) + H 2 O (l) (persamaan 3)
Fe 2 O 3(s) + 6HCl (aq) → 2FeCl 3(aq) + 3H 2 O (l) (persamaan 4)
Gambar 1. Pengaruh Konsentrasi HCl terhadap penghilangan logam Fe dan C
Jika  dilihat  dari  reaksi  di  atas,  menunjukkan bahwa Ca dalam  bentuk fasa kalsit ( CaCO 3 ) dan dalam  bentuk  senyawa  kalsium  oksida  (CaO) dapat  bereaksi  dengan  HCl  membentuk  CaCl 2 yang dapat larut di dalam air, sedangkan Fe dalam
bentuk senyawa Fe 2 O 3 akan bereaksi dengan HCl membentuk  FeCl 3 yang  juga  mudah  larut  dalam air.  Selama  proses  pencucian  abu  layang  dengan metode  refluks  menggunakan  larutan  HCl kandungan  senyawa  pengotor  logam  Fe  dan  Ca akan  larut  dalam  HCl,  sehingga  kandungannya akan berkurang pada abu layang.
Pada penelitian yang dilakukan oleh Anggia et al  [12]  didapatkan  bahwa  semakin  tinggi konsentrasi  HCl  yaitu  1  M,  2  M  dan  4  M  maka pelarutan logam Fe dan Ca dari abu layang akan semakin  meningkat,  untuk  Fe  dihasilkan  dari 7,47%  menjadi  8,13%  sedangkan  untuk  Ca dihasilkan dari 1,91% menjadi 3,26%. Berdasarkan  teori,  semakin  besar  konsentrasi asam maka logam yang dapat larut akan semakin banyak,  hal  ini  disebabkan  karena  ion  H + yang berasal dari HCl akan semakin banyak  juga yang terdifusi,  akibatnya  logam  Fe  dan  Ca  pada  abu layang akan bereaksi dengan ion Cl - membentuk FeCl 3 dan CaCl 2 [13]. Sedangkan pada penelitian Kurniawan,  et  al,  tahun  2017  didapatkan penggunaan  HCl  12  M  mampu  mengurangi kandungan  logam  Fe  dan  Ca  dari  abu  dasar sebesar 25,90% untuk Fe dan 14,40% untuk logam Ca,  hasil  pemisahan  Fe  dan  Ca  dari  abu  dasar tersebut  dapat  meningkatkan  kristalinitas  pada proses sintesis zeolit A sebanyak 88,64% [10].
Selain itu kemurnian silika akan didapat pada saat  pencucian  abu  layang  menggunakan  HCl dengan  konsentrasi  asam  paling  tinggi,  hal  ini dikarenakan  jumlah  pengotor  yang  hilang  akan semakin banyak. Pada penelitian ini pemisahan Fe dan Ca dari abu layang menggunakan HCl dengan konsentrasi  12  M  diperoleh  kandungan  silika sebesar 78,25 % dengan kadar yang paling murni dibandingkan  dengan  menggunakan  HCl  4  M kandungan silikanya sebesar 72,89% dan 75,87% dengan  HCl  8  M,  hal  ini  disebabkan  karena kandungan unsur-unsur yang dianggap penganggu yaitu Fe dan Ca semakin banyak yang larut dalam pelarut  HCl  pada  konsentrasi  12  M,  sedangkan silika  tidak  dapat  larut  [14].  Dengan  hilangnya atau  berkurangnya  logam  pengotor  Fe  dan  Ca maka untuk proses sintesis zeolit diharapkan akan meningkatkan kristanilitas zeolit sehingga kemampuan  kinerjanya  sebagai  adsorben  akan meningkat .

## 4 Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  dari instrumen X-Ray  Fluorescence (XRF)  pada  abu layang  batubara  sebelum  dilakukan  pemisahan dengan pelarut HCl didapatkan logam Fe sebesar 34,29% dan Ca sebesar 21,60% . Sedangkan hasil
XRF  pada  abu  layang  setelah  dilakukan pemisahan  dengan  HCl  4  M,  8  M  dan  12  M berturut-turut  diperoleh  kandungan  logam  Fe sebesar 16,29%; 14,03%; 11,98%  dan  Ca sebesar 3,59%,  3,30%,  dan  2,96%.    Sehingga  dapat disimpulkan bahwa pemisahan kandungan logam Fe dan Ca kadarnya semakin berkurang dari abu layang dengan  semakin besar konsentrasi HCl.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  menyampaikan  ucapan  terima  kasih kepada Bapak Mahmud selaku laboran dan semua pihak  yang  telah  banyak  membantu  dalam penelitian ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

## Daftar Pustaka
[1].   Tanaka H, Sakai Y, Hino R. Formation of Na-A and -X zeolites from waste solutions in  conversion  of  coal  fly  ash  to  zeolites.
Mater Res Bull [Internet]. 2002;37(11):1873–84. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/s0025-
5408(02)00861-9
[2].   Molina  A,  Poole  C.  A  Comparative  Study using  Two  Methods  to  Produce  Zeolites from  Fly  Ash.  Miner  Eng  [Internet]. 2004;17(2):167–73. Available from:
http://dx.doi.org/10.1016/j.mineng.2003.10
.025
[3].   Hidayah  SR.  Sintesis  dan  Karakterisasi Nanozeolit Y dari Abu Sekam Padi dengan Variasi  Rasio  SiO2/Al2O3  menggunakan Templat Organik. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim; 2016.
[4].   Chakraverty  A,  Mishra  P,  Banerjee  HD. Investigation  of  combustion  of  raw  and acid-leached  rice  husk  for  production  of pure  amorphous  white  silica.  J  Mater  Sci [Internet]. 1988;23(1):21–4. Available from:
http://dx.doi.org/10.1007/bf01174029
[5].   Adjiantoro B, Mabruri E. Pengaruh Waktu Pelindian  pada  Proses  Pemurnian  Silikon Tingkat  Metalurgi  Menggunakan  Larutan HCl[Effect of Leaching Time on Purification Process of Metallurgical Grade Silicon by Using Acid Solution]. Metalurgi [Internet].  2016;27(1):1.  Available  from: http://dx.doi.org/10.14203/metalurgi.v27i1 .133
[6].   Pratomo  I,  Wardhani  S,  Purwonugroho  D. Pengaruh Teknik Ekstraksi dan Konsentrasi HCl dalam Ekstraksi Silika dari Sekam Padi untuk  Sintesis  Silika  Xerogel.  J  Ilmu  Kim Univ Brawijaya. 2013;2(1):358–64.
[7].   Kurniati E. Ekstraksi Silica White Powder dariLlimbah  Padat  Pembangkit  Listrik Tenaga Panas Bumi. Surabaya: UPN Press; 2009.
[8].   Aphane  ME,  Van  der  Merwe  EM,  Doucet FJ, Petrik L. Aphane ME, Van Der Merwe EM,  Doucet  FJ,  Petrik  L.  The  effect  of sulphuric acid concentration on the removal of  reactive  aluminium  from  south  african coal  fly  ash.  In:  World  of  Coal  Fly  Ash (WOCA) Conference. Nasvhille; 2015.
[9].   Chareonpanich  M,  Jullaphan  O,  Tang  C. Bench-scale  Synthesis  of  Zeolite  A  from Subbituminous  Coal  Ashes  with  High Crystalline  Silica  Content.  J  Clean  Prod [Internet].  2011;19(1):58–63.  Available from:
http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2010.08. 012
[10].   Kurniawan  RY,  Widiastuti  N.  Sintesis Zeolit-A  dari  Abu  Dasar  Batubara  dengan Pemisahan Fe dan Ca. J Sains dan Seni ITS [Internet].  2017;6(1).  Available  from: http://dx.doi.org/10.12962/j23373520.v6i1. 22842
[11].   Wicaksono AA. Pengaruh Temperatur pada Proses  Bayer  terhadap  Ekstraksi  Alumina pada Bijih Nepheline. Universitas Indonesia; 2012.
[12].   Anggia  DM,  Suprapto.  Pemurnian  Silika Pada Abu Layang Dari Pembangkit Listrik di  Paiton  (PT  YTL)  Dengan  Pelarutan Asam Klorida dan Aqua regia. J Sains Seni ITS. 2016;5(2).
[13].   Fitri NTD. Ekstraksi dan Penentuan Kadar Ion  Alumunium  Hasil  Ekstraksi  dari  Abu Terbang  (Fly  Ash)  batubara.  Universitas Jember; 2014.
[14].   Scherban  S,  Raizman  V,  Pevzner  I. Technologies of coal fly ash processing into metallurgical and silicate chemical products. Prepr Pap Am Chem Soc Div Fuel Chem. 1995;40(4).