SINTESIS ZEOLITDAN KOMPOSIT ZEOLIT/TiO 2 DARI KAOLIN SERTA UJI ADSORPSI-FOTODEGRADASI BIRU METILENA
(SYNTHESIS OF ZEOLITE AND COMPOSITE OF ZEOLITE/TiO 2 FROM KAOLIN AND ITS APLICATION TO ADSORPTION-PHOTODEGRADATION OF METHILEN
BLUE)
Linda Trivana a *, Sri Sugiarti b , Eti Rohaeti b
a Balai Penelitian Tanaman Palma, Jl. Raya Mapanget PO.BOX 1004 Manado
b Institut Pertanian Bogor, Jl. Raya Darmaga, Bogor, Jawa Barat 16680 * email : lindatrivana@gmail.com
Received 28 April 2015, Accepted 15 July 2015, Published 01 September 2015

## ABSTRAK
Pada  penelitian ini  dilakukan  sintesis  zeolit dari  kaolin  Bangka  Belitung  sebagai starting  material dan natrium  silikat sebagai sumber  silika  tambahan.  Zeolit merupakan material  yang memiliki berbagai manfaat, salah  satunya sebagai adsorben. Kaolin digunakan sebagai starting  material karena  memiliki  kandungan  silika  dan  alumina  yang  tinggi,  sekitar 35 - 50 %. Sintesis  zeolit dilakukan dengan  proses  hidrotermal, yaitu mencampurkan metakaolin hasil kalsinasi kaolin pada suhu 700 °C selama 6 jam, natrium silikat, dan NaOH untuk  mengaktivasi  komponen  utama  Si  dan  Al  pada  kaolin.  Proses  hidrotermal  dilakukan pada  suhu  100 °C  selama  24  jam  dengan  variasi  konsentrasi  NaOH,  yaitu  1,5 N  dan  2,5 N. Konsentrasi NaOH dapat  mempengaruhi  jenis  zeolit  yang  diperoleh.  Untuk  meningkatkan sifatnya sebagai  adsorben  maka zeolit  dimodifikasi  menjadi  komposit  zeolit/TiO 2 . Penambahan  TiO 2 ke  dalam  zeolit  yang  dihasilkan  diharapkan  dapat  menghasilkan material yang  bersifat  adsorben-fotokatalis. Diperoleh zeolit jenis NaP1 pada  penambahan  NaOH 1,5 N. Sedangkan, pada penambahan NaOH 2,5 N diperoleh zeolit X, zeolit NaP1, dan faujasite. Komposit zeolit/TiO 2 hasil sintesis terbukti memiliki kemampuan adsorpsi-fotokatalis karena mampu mendegradasi biru metilena di bawah sinar ultraviolet.
Kata kunci: hidrotermal, kaolin, natrium silikat, dan zeolit

## ABSTRACT
In  this  study,  zeolite  was  synthesized from  kaolin which  was  founded from  Bangka Belitung as the starting material. Meanwhile, sodium silicate was used as silica source. Zeolite is material with many benefits, such as become an adsorbent. Kaolin has been used as starting material due  to  high  content  of silica  and  alumina, i.e 35 - 50 %. Zeolite was  prepared by hydrothermal synthesis process, by mixing the metakaolin which was produced by calcination of kaolin at 700 °C  for  6  hours, with sodium  silicate  and  NaOH.  The  NaOH  was  used to activate  the  major  components  of  Si  and  Al  in  the  kaolin.The  hydrothermal  process was conducted at 100 °C for 24 hours with various concentrations of NaOH, i.e 1.5 N and 2.5 N. The NaOH concentration might determine the type of zeolite obtained. To improve the nature
as adsorbent, zeolites modified into zeolit/TiO 2 . The addition of TiO 2 into the prepared zeolit aimed to produce a material with capability as adsorbent-photocatalyst. The result of research found  that  the  addition  of  NaOH  1.5  N  produced zeolite NaP1. Meanwhile, the  addition  of NaOH 2.5 N produced the NaP1 zeolite, zeolite X, and faujasite. The composite of zeolit/TiO 2 has ability on adsorption-photocatalytic as it was proven by methylene blue degradation under ultraviolet light.
Keywords: hydrothermal, kaolin, sodiumsilicate, zeolite

## PENDAHULUAN
Kaolin  atau  kaolinite  termasuk  jenis mineral  lempung dengan  rumus  kimia Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O  dan  memiliki  struktur  lapisan  1:1  dengan  unit  dasar  terdiri  dari  lembaran tetrahedral  SiO 4 dan  lembaran  oktahedral  dengan  Al 3+ sebagai  kation  oktahedral  (Murray, 2000).  Kaolin  dapat  ditemukan  di  alam  dalam  bentuk  kaolinit  murni  maupun  mineral  kaolin lain, seperti haloisit, nakrit, maupun dikrit serta mineral lempung lain, seperti smektit, ilit, dan mika  sebagai  komponen  utama  serta  feldspar  dan  kuarsa  sebagai  pengotor  (Ekosse, 2005). Hasil  analisis menunjukkan  bahwa kandungan  mineral  kaolin  terdiri dari komponen  utama silika (SiO 2 ) 48,03 %, alumina (Al 2 O 3 ) 35,50 %, dan oksida-oksida logam dalam jumlah kecil. Kandungan silika dan alumina yang tinggi, memungkinkan kaolin dapat dimanfaatkan sebagai starting material dalam pembentukan kerangka zeolit (Umah, 2010).
Zeolit  merupakan  mineral  yang  terdiri  dari  kristal  aluminosilikat  terhidrasi  yang mengandung  kation  alkali  atau  alkali  tanah  dalam  kerangka  tiga  dimensi  (Bekkum et  al., 1991).  Zeolit  ada  dua  macam,  yaitu  zeolit  alam  dan  zeolit  sintetis.  Zeolit alam  terbentuk karena  adanya  proses  perubahan  alam  (zeolitisasi)  dari  batuan  vulkanik,  seperti  analsim, kabasit,  klinoptilolit,  erionit,  mordenit,  filipsit,  heulandit,  dan  laumontit.  Sedangkan  zeolit sintetis antara lain, zeolit A, X, Y, NaP1, hidroksi sodalit, dan faujasite merupakan zeolit yang dibuat  oleh  industri  untuk  mendapatkan  sifat  tertentu.  Zeolit  sintetis  dikembangkan  untuk mengatasi  kelemahan  dari  zeolit  alam.  Kelemahan  zeolit  alam  antara  lain, banyak mengandung pengotor dan kristalinitasnya yang rendah sehingga mengurangi kemampuannya sebagai  adsorben  dan  katalis.  Oleh  karena  itu, dilakukan  sintesis  zeolit untuk  memperbaiki sifat-sifat dan mensubstitusi zeolit  yang berasal dari alam (Breck, 1974). Pada penelitian ini, zeolit disintesis dari  kaolin dan natrium  silikat sebagai  sumber  silika tambahan dengan
berbagai konsentrasi NaOH. Variasi konsentrasi NaOH dilakukan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi NaOH dengan jenis zeollit yang diperoleh.
Zeolit sintetis ini diharapkan mempunyai  kemampuan untuk mengadsorpsi zat warna biru  metilena. Zeolit mempunyai  pori-pori  yang  dapat  menyerap  zat  warna  dan  mempunyai kation  yang  bergerak  bebas  sehingga  memungkinkan  pertukaran  ion  tanpa  merusak  struktur zeolit.  Metode adsorpsi ini banyak  digunakan  untuk  menjerap  limbah  zat  warna tetapi memiliki  selektivitas  yang  rendah  dan  proses  regenerasinya  yang  sulit.  Proses  adsorpsi  ini menggunakan adsorben  yang hanya  dapat  menjerap  zat  warna  tetapi  tidak  dapat menguraikannya, sehingga  masih  memerlukan  langkah-langkah  lanjut  sampai  limbah  aman untuk  dilepas  ke  lingkungan.  Kelemahan  tersebut  dapat  diatasi  dengan  teknik  fotodegradasi, yaitu suatu  proses  penguraian  senyawa  (biasanya  senyawa  organik)  dengan  bantuan  energi foton atau cahaya. Keberhasilan metode fotodegradasi bertumpu pada fotokatalis, yaitu bahan padatan  yang memiliki sifat semikonduktor, misalnya TiO 2 , CdS, dan  Fe 2 O 3 (Wijaya, 2002). Pada penelitian ini dilakukan sintesis, pencirian,  dan penentuan kapasitas adsorpsi zeolit dan komposit zeolit sintetis/TiO 2 . Adanya aktivitas fotokatalisis pada sampel komposit zeolit/TiO 2 diketahui melalui uji fotodegradasi.

## METODE PENELITIAN
Alat yang digunakan adalah Spektrofotometer UV-VIS, Difraktometer sinar-X, SEM- EDX, shaker,  sentrifuga, neraca  analitik,  oven,  tanur, vaccum  filtration, lampu  UV, botol polipropilen, dan peralatan kaca. Bahan-bahan yang digunakan ialah kaolin Bangka Belitung, akuades,  serbuk  titanium  oksida  anatase  P  25, natrium  silikat (Na 2 SiO 3 ), pellet NaOH, biru metilena, dan kertas pH.

## Preparasi Metakaolin
Preparasi  metakaolin  dilakukan  berdasarkan  metode  yang  dilakukan  oleh  Hediana (2010). Sampel kaolin bubuk dari Bangka Belitung dikalsinasi dalam tanur pada suhu 700 ºC selama 6 jam. Setelah mengalami proses kalsinasi, sampel kaolin yang telah berubah menjadi metakaolin dianalisis dengan difraktometer sinar-X.

## Sintesis Zeolit
Sampel metakaolin  ditimbang  sebanyak  2,0  gram,  kemudian  ditambahkan  NaOH dengan variasi konsentrasi (1,5 N dan 2,5 N) dan Na 2 SiO 3 10 % (Tabel 1). Setiap campuran larutan  tersebut  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  botol  polipropilen  dan  dipanaskan  dalam oven  40 ºC  selama  24  jam.  Tahap  ini  disebut  proses aging,  yaitu  proses  pembentukan  inti kristal. Setelah proses aging,  sampel  dipanaskan  kembali  pada  suhu  100 ºC  selama  24  jam (hidrotermal). Produk difiltrasi dan dicuci dengan air destilata hingga pH netral. Produk yang diperoleh  dikeringkan  pada  suhu  120 ºC  selama  6  jam,  kemudian  sampel dikarakterisasi dengan XRD dan SEM-EDX.
Tabel 1. Perlakuan dalam sintesis zeolit
Sampel Bobot Metakaolin (g) NaOH (N) Volume (mL) Aging (°C) Hidrotermal (°C) NaOH Na 2 SiO 3 Sampel A 2.0 1,5 40 40 40 100 Sampel B 2.0 2,5 40 40 40 100

## Preparasi Komposit Zeolit/TiO 2
Sampel  metakaolin  sebanyak  85 %  dan TiO 2 15 %  dengan  jumlah  total  2 gram, kemudian  ditambahkan NaOH  1,5 N  dan  natrium  silikat  (Na 2 SiO 3 )  10% masing-masing sebanyak 34 mL. Campuran tersebut dimasukkan ke dalam botol polipropilen dan dipanaskan pada suhu 40 ºC selama 24 jam. Setelah itu, campuran dipanaskan kembali dalam oven pada suhu  100 ºC  selama  24  jam.  Produk  yang  diperoleh  difiltrasi  dan  dicuci  dengan  air  destilasi hingga  pH  netral,  kemudian  dikeringkan  dalam  oven  120 ºC  selama  6  jam. Produk dikarakterisasi dengan XRD dan SEM-EDX.

## Uji Adsorpsi
Uji  adsorpsi  dilakukan  berdasarkan  metode  yang  dilakukan  oleh  Hediana  (2011). Larutan  biru  metilena  (BM)  dibuat  dengan  konsentrasi  yang  bervariasi,  yaitu  75,  100,  150, 200,  dan  300  mg/L.  Zeolit  ditimbang  sebanyak  0,05  gram,  kemudian  ditambahkan  15  mL larutan BM dari  setiap  konsentrasi  dalam tabung  reaksi  yang  berbeda.  Campuran  tersebut dikocok  dengan shaker selama  2  jam.  Setelah  itu,  campuran  dipisahkan  dengan  sentrifuga selama  20  menit  dengan  kecepatan  3500  rpm  untuk  memisahkan  endapan.  Filtratnya
kemudian  diukur  absorbansinya  menggunakan  spektrofotometer  UV-VIS pada  panjang gelombang 664,5 nm.
Kapasitas adsorpsi dihitung dengan menggunakan persamaan (1)
(1)
Keterangan:
Q = Kapasitas adsorpsi (mg/g)
V = Volume larutan (mL)
Co = Konsentrasi awal (ppm)
Ca = Konsentrasi akhir (ppm)
m = Massa adsorben (g)
Penentuan kapasitas  adsorpsi  sampel komposit  zeolit-TiO 2 dengan  perlakuan  yang  sama seperti zeolit.

## Pembuatan Kurva Standar Biru Metilena
Pembuatan  kurva  standar  biru  metilena berdasarkan  metode  yang  dilakukan  oleh Hediana (2011). Larutan biru metilena (BM) dibuat pada berbagai konsentrasi (0,5; 1,0; 1,5; 2,0;  2,5;  dan  3,0  mg/L),  kemudian  diukur  serapannya  pada  panjang  gelombang  maksimum. Setelah  itu, dibuat kurva  hubungan  antara  konsentrasi  dengan  absorbansi dan  ditentukan persamaan linier kurva tersebut. Persamaan linier ini digunakan untuk menghitung konsentrasi BM pada larutan hasil adsorpsi.

## Uji Fotodegradasi Senyawa Biru Metilena
Uji  fotodegradasi  biru  metilena  dilakukan berdasarkan  metode  yang  dilakukan  oleh Hediana  (2011). Sebanyak  0,1  gram komposit  zeolit-TiO 2 ditambahkan  15  mL larutan  biru metilena  dengan  konsentrasi  12,5  ppm.  Larutan  kemudian  disinari  dengan  sinar  UV  pada panjang gelombang 365 nm selam 6 jam. Setelah itu, diambil filtratnya dan dilakukan analisis menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang  gelombang  200 – 700  nm. Uji fotodegradasi juga dilakukan pada sampel zeolit, TiO 2 , dan biru metilena sebagai pembanding. Setiap sampel tersebut diberi perlakuan dengan dan tanpa sinar UV untuk mengetahui aktivitas fotokatalis.

## PEMBAHASAN
Sintesis dan Pencirian Zeolit dan Komposit Zeolit/TiO 2
Bahan baku  yang digunakan mensintesis zeolit adalah kaolin, karena kaolin memiliki komponen  utama silika  dan  alumina  sehingga  dapat  digunakan  sebagai starting  material dalam pembentukan kerangka zeolit. Kaolin yang akan digunakan terlebih dahulu dikalsinasi pada  suhu  700 °C  selama  6  jam  untuk  menghilangkan  gugus  hidroksil  (-OH)  yang  terikat secara  kimia  sehingga  terbentuk metakaolin.  Metakaolin  hasil  kalsinasi  dianalisis  dengan XRD, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Difraktogram sampel metakaolin.
Hasil  XRD  kalsinasi  kaolin  menjadi  metakaolin  menunjukan  puncak  difraktogram yang landai atau dapat dikatakan bahwa metakaolin yang diperoleh berbentuk amorf. Hal ini dikarenakan  kalsinasi  atau  pemanasan  yang  menguapkan  H 2 O  dan  melepaskan  ikatan -OH pada  kaolin  sehingga  kaolin  yang  kristalin  menjadi  lebih  amorf  (Mitra  dan  Nhattacherjee, 1969). Reaksi kimia dehidroksilasi kaolin menjadi metakaolin dinyatakan dengan persamaan (2) (Thammavong, 2003).
Si 2 O 5 (OH) 4 Al 2 Al 2 Si 2 O 7 + 2H 2 O ………………………………… ........(2)
Kaolin Metakaolin
Metakaolin  yang  diperoleh  digunakan  untuk  sintesis  zeolit.  Metakaolin  dilarutkan dalam  NaOH  (1,5 N  dan  2,5 N)  dan  natrium  silikat  (Na 2 SiO 3 ).  Penambahan  NaOH  ini bertujuan  mengaktivasi  komponen  Si  dan  Al  pada  metakaolin  menjadi  fase  mineral  yang mudah larut, yaitu natrium silikat dan amorf alumina silikat. Variasi NaOH dilakukan karena konsentrasi  NaOH  menentukan  jenis  zeolit  yang  diperoleh. Sampel  zeolit  yang  berhasil
disintesis dikarakterisasi menggunakan XRD untuk mengidentifikasi jenis mineral zeolit yang terkandung  dan derajat  kristalinitasnya.  Difraktogram  sampel  zeolit  ditunjukkan  pada Gambar 2.

## Gambar 2. Difraktogram sampel zeolit A dan B.
Difraktogram setiap  sampel  dianalisis denga n  membandingkan  sudut  2θ sampel dengan 2θ pada data JCPD S (Joint Committee on Powder Diffraction Standards). Hasil XRD sampel  A (NaOH  1,5 N) menunjukkan zeolit  yang  terbentuk  merupakan  zeolit  tipe  NaP1. Sedangkan, sampel  B (NaOH 2,5 N) terbentuk campuran zeolit,  yaitu zeolit NaP1, faujasite, dan  zeolit  X. Konsentrasi  NaOH  mempengaruhi  jenis  zeolit  yang  diperoleh,  karena  NaOH dalam  reaksi  bertindak  sebagai  aktivator  untuk  melarutkan  garam  silikat  dan  alumina yang akan berperan penting dalam pembentukan kerangka zeolit selama proses zeolitisasi. Semakin tinggi konsentrasi NaOH maka semakin banyak jenis zeolit yang terbentuk.
Gambar 3. Difraktogram sampel komposit zeolit/TiO 2.
Sintesis komposit  zeolit/TiO 2 mengikuti  kondisi  pada  sintesis  sampel  A.  Hal  ini dilakukan  karena  pada  kondisi  tersebut  menghasilkan  zeolit  yang  lebih  murni  tanpa  adanya campuran  zeolit  lain,  yaitu  zeolit  NaP1. Pola  difraksi  sampel komposit zeolit/TiO 2 pada Gambar 3 menunjukkan  bahwa  jenis  zeolit  yang  diperoleh  adalah  zeolit  NaP1 dan  sudu t  2θ TiO 2 di 25,33. Keberadaan TiO 2 pada  difraktogram  diatas  dapat  disimpulkan bahwa  sintesis komposit zeolit/TiO 2 berhasil.
Sampel zeolit juga dianalisis dengan SEM, yaitu jenis mikroskop elektron yang gambar permukaan  sampel  dipindai  dengan  menggunakan  sinar  elektron  berenergi  tinggi  dalam  pola pemindai pixel. Hasil SEM sampel A dan B ditunjukan pada Gambar 4.

## Gambar 4. Hasil analisis SEM sampel A dan B.
Zeolit murni NaP1 dan  zeolit X komersial dari  IQE S.A (Moreno et al., 2009). Hasil analisis  SEM  sampel  A  menunjukkan  bentuk  partikel  zeolit  jenis  P1  dengan  bentuk  partikel yang bulat dan kisaran diameter partikel 1-10 µm. Sedangkan, sampel B menunjukkan adanya campuran  jenis  zeolit.  Hal  ini  terlihat  dari  bentuk  partikel  yang  berbeda-beda.  Hasil  SEM sampel  B  sesuai  dengan  hasil  analisis  XRD  yang  menyatakan  terdapatnya  campuran  zeolit
Zeolit NaP1 Zeolit X/ Faujasite Zeolit NaP1 Zeolit NaP1 Komersial Sampel A Zeolit X Komersial
Sampel B
pada  sampel  tersebut  seperti  zeolit  X,  zeolit  NaP1,  dan  faujasite.  Zeolit  X  dan  faujasite memiliki  bentuk  partikel/framework yang  sama,  sedangkan  zeolit  NaP1  memiliki  bentuk partikel yang bulat.
Gambar 5. Hasil SEM (A) zeolit dan (B) komposit zeolit/TiO 2.
Perbedaan  hasil  SEM  sampel  zeolit  dengan  dan  tanpa  penambahan  TiO 2 ditunjukan pada  Gambar 5.  Hasil  SEM  zeolit  dan komposit  zeolit/TiO 2 menunjukkan  bahwa  dengan penambahan TiO 2 mengubah permukaan dan pori-pori zeolit, terlihat dari hasil SEM komposit zeolit/TiO 2 yang  memiliki  pori-pori  lebih  besar.  Hal  ini  disebabkan  oleh  pergantian kation logam  yang  berukuran  kecil  (Na + )  dengan  kation  logam  yang  diameternya  lebih  besar  (Ti 2+ ) sehingga  pori  tersebut  mengembang.  Melalui  teknik  ini, porositas  zeolit  akan  menjadi  besar dan oksida-oksida logam (TiO 2 ) sebagai agen pemilar dapat digunakan untuk katalis (Desfita, 2009).

## Pengaruh Konsentrasi NaOH terhadap Kristalinitas Zeolit
Sintesis  zeolit  pada  penelitian  ini  menggunakan  pelarut  NaOH  atau  pada  pH    basa karena pada pH tersebut di dalam larutan akan terjadi polimerisasi ion-ion pembentuk zeolit. Sintesis suatu zeolit dipengaruhi oleh ion-ion yang ada dalam campuran tersebut. Pada pH > 6 terbentuk  anion  Al(OH 4 ) - atau  AlO 2 - yang  merupakan  anion  pembentuk  zeolit  yang  berasal dari sumber alumina. Hal ini akan berbeda jika larutan dalam keadaan asam, yaitu pada pH 1 sampai  pH  4,  karena  spesies Al  yang  dominan  adalah  [Al(H 2 O) 6 ] 3+ .  Keberadaan  kation tersebut akan menghambat pembentukan kerangka aluminosilikat dari zeolit. Kerangka zeolit juga  dipengaruhi  oleh  keberadaan  anion  dari  silikat.  Pada  pH > 12,  akan  terbentuk  ion Si(OH) 4 - yang merupakan ion utama dalam pembentukan kerangka zeolit (Hamdan, 1992).
A B
Variasi konsentrasi NaOH yang digunakan, yaitu 1,5 N dan 2,5 N. Variasi konsentrasi ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perubahan konsentrasi NaOH terhadap kristalinitas zeolit yang diperoleh (Gambar 6). Kristalinitas dapat dihitung dengan persamaan (3)
………………………….(3)
Gambar 6. Kristalinitas zeolit sampel A dan B.
Kristalinitas  sampel  A  dengan  konsentrasi  NaOH  1,5 N yaitu  50,62 % dan 75,40 % pada sampel  B  dengan  konsentrasi  NaOH  2,5 N.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  peningkatan konsentrasi NaOH  menyebabkan kristalinitas  zeolit  yang  diperoleh  meningkat. Konsentrasi NaOH  mempengaruhi  laju  kristalisasi  zeolit. Peningkatan  konsentrasi  NaOH menyebabkan jumlah Si dan Al terlarut meningkat sehingga laju kristalisasi zeolit juga meningkat (Wijaya, 2002).

## Uji Adsorpsi Biru Metilena oleh Zeolit dan Komposit Zeolit/TiO 2
Zeolit hasil sintesis diuji kemampuannya sebagai adsorben dalam menjerap zat warna. Zat warna yang digunakan adalah biru metilena. Biru metilena digunakan karena interaksinya dengan air akan menghasilkan ion dari biru metilena yang bermuatan positif, sedangkan zeolit memiliki  muatan  negatif akibat  substitusi  ion  Al 3+ terhadap  Si 4+ dalam  struktur  jaringannya dan  dinetralkan  dengan  kation  alkali  atau  alkali  tanah.  Kation-kation  ini  dapat  dipertukarkan dengan kation biru metilena sehingga biru metilena terjerap. Sebelum dilakukan uji adsorpsi, terlebih dahulu dilakukan penentuan panjang gelombang maksimum larutan standar BM (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; dan 3,0 mg/L).  Penentuan panjang  gelombang maksimum dilakukan pada konsentrasi 2,0 mg/L agar konsentrasi analat  yang kecil dan besar dapat  dibaca. Pengukuran dilakukan  pada  panjang  gelombang  maksimum yang  diperoleh kerena  pada  panjang gelombang  tersebut  respon  sinyal/absorbansi berada  dalam  kondisi  maksimum.  Panjang gelombang  maksimum memiliki  sensitivitas  yang  baik  dan  limit  deteksi  yang  rendah  serta mengurangi  kesalahan  dalam  pengukuran. Panjang  gelombang  maksimum  yang  diperoleh adalah 664,5 nm (Gambar 7).

## Gambar 7. Penentuan panjang gelombang maksimum larutan standar biru metilena.
Larutan biru  metilena dibuat  dengan  berbagai  variasi  konsentrasi  untuk  mengetahui kapasitas adsorpsi  terbesar  dari  zeolit.  Variasi  konsentrasi  larutan  biru  metilena yang
digunakan untuk uji adsorpsi zeolit dan komposit zeolit/TiO 2 , yaitu 75, 100, 150, 200, dan 300 mg/L. Larutan  biru  metilena-zeolit dikocok  agar  adsorben  dapat  tersebar  secara  merata  di setiap bagian  dengan  harapan  dapat  menyerap  zat  warna  dengan  sempurna  dan  dapat menghasilkan daya adsorpsi yang maksimum. Setelah tercapai kesetimbangan, zat warna yang tidak teradsorpsi dipisahkan dari adsorben dengan setrifuga, kemudian konsentrasi sisa larutan biru metilena diukur dengan spektrofotometer UV-Vis di λ maks 664,5 nm.
Konsentrasi  biru  metilena terbesar  yang  diadsorpsi  oleh  zeolit  dan komposit zeolit/TiO 2 adalah  pada  konsentrasi  awal  BM  300  mg/L,  yaitu  sebesar  152,505  mg/L untuk sampel  zeolit  A,  149,259 mg/L untuk sampel  zeolit  B  dan komposit zeolit/TiO 2 sebesar 143,240 mg/L. Penentuan  kapasitas  adsorpsi sampel  zeolit  A,  B,  dan komposit zeolit/TiO 2 terbesar terjadi pada konsentrasi awal BM 300 mg/L, yaitu berturut-turut sebesar 45,71; 43,14; 43,01 mg/L.  Hal  ini  sesuai  dengan  pernyataan  Mouzdahir et  al. (2007),  bahwa  kapasitas adsorpsi  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  konsentrasi  awal  larutan  biru  metilena. Semakin  besar  konsentrasi  awal  biru  metilena yang  diberikan  maka  semakin  besar  pula molekul biru  metilena yang  terserap  oleh  sampel  zeolit.  Hal  ini  terjadi  apabila  keberadaan tapak  aktif  sampel  untuk  menjerap  zat  warna  masih  memungkinkan  untuk  menyerap  larutan biru metilena.

## Uji Fotodegradasi
Fotodegradasi  merupakan  proses  penguraian  suatu  senyawa  (biasanya  senyawa organik)  dengan  bantuan  energi  cahaya  (foton).  Fotodegradasi  biasanya  memerlukan fotokatalis, yang umumnya merupakan bahan semikonduktor, salah satunya adalah TiO 2 . Uji fotodegradasi ini dilakukan dengan menggunakan fotokatalis komposit zeolit/TiO 2 , zeolit, dan TiO 2 terhadap zat warna biru metilena dengan perlakuan tanpa dan dengan disinari sinar UV. Serbuk  TiO 2 yang  digunakan  adalah titanium  oksida  anatase  P  25. Setiap  sampel  tersebut disinari  lampu  UV  pada  λ  365  nm  selama  6  jam,  karena pada  panjang  gelombang  tersebut energi foton mampu mengeksitasi elektron pada pita valensi dari TiO 2 anatase yang memiliki band gap λ< 385 nm ke pita konduksi yang menyebabkan timbulnya lubang elektron pada pita valensi dan  elektron  di  pita  konduksi. Kemudian hole (H + )  bereaksi  dengan  pelarut membentuk  radikal  OH  yang  merupakan  oksidator  kuat.  Sedangkan,  elektron  pada  pita konduksi akan bereaksi dengan oksigen di lingkungan menghasilkan radikal superoksida (O 2 - ) yang  bersifat  reduktor.  Radikal-radikal  tersebut  bersifat  aktif  dan  dapat  terus  terbentuk
sehingga  bereaksi  dan  menguraikan  senyawa  organik  target (Fatimah et  al., 2006). Setelah penyinaran  selesai,  dilakukan  pengukuran  serapan  filtrat  masing-masing  sampel  tersebut dengan spektrofotometer UV-Vis pada λ 200 - 700 nm. Mekanisme reaksi  yang terjadi pada proses fotodegradasi dengan TiO 2 adalah seperti tercantum dalam persamaan (4), (5), (6), (7) (Fatimah & Wijaya, 2005).
TiO 2 + UV
TiO 2 (e - + h + ) …………………… .. …………………. ...(4) TiO 2 (h + ) + H 2 O TiO 2 + ˙OH + H + …………..…… . ……… . …………....(5) TiO 2 (e - ) + O 2
TiO 2 + ˙O 2 - …………………… .. ……… . ……………..(6) zat warna + ˙O 2 - produk degradasi ……………..………………… . ……(7) Komposit zeolit - TiO 2 hasil sintesis dapat berperan sebagai fotokatalis dengan bantuan sinar UV seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8. Hal ini dibuktikan dari memudarnya warna biru metilena yang teradsorpsi pada sampel komposit zeolit - TiO 2 setelah disinari sinar UV. Adapun pada  sampel komposit yang  tidak  disinari  UV, tidak  terjadi  proses  fotodegradasi melainkan  hanya terjadi proses  adsorpsi,  karena TiO 2 tidak  aktif  menguraikan  senyawa organik tanpa adanya sinar UV (foton) untuk membentuk radikal (•OH) atau (•O 2 - ).
Zeolit TiO 2 Komposit zeolit/TiO 2 Zeolit TiO 2 Komposit zeolit/TiO 2
Gambar 8. Hasil uji fotodegradasi (A) tanpa penyinaran UV, (B) dengan penyinaran UV selama 6 jam.
Adanya aktivitas fotokatalisis juga dapat dilihat dengan membandingkan serapan sinar UV pada filtrat larutan BM hasil degradasi dengan komposit zeolit/TiO 2 yang diberi perlakuan dengan dan tanpa penyinaran sinar UV (Gambar 9).
Gambar 9. Serapan filtrat larutan metilen biru setelah degradasi dengan komposit zeolit/TiO 2 dengan dan tanpa penyinaran UV.
Serapan  filtrat komposit tanpa  perlakuan  penyinaran  masih  menunjukkan  adanya serapan biru metilena yang ditunjukkan dengan λ maks sebesar 663 nm yang merupakan λ khas dari  larutan  biru  metilena.  Sedangkan  serapan filtrat komposit dengan  penyinaran  UV  sudah tidak menunjukkan adanya serapan biru metilena yang ditunjukkan dengan munculnya puncak baru dengan  λ maks sebesar 607,5 nm. Maka dapat disimpulkan bahwa aktivitas fotokatalis ini dapat terlihat dari perubahan warna sampel komposit menjadi tidak berwarna dan munculnya puncak  baru  pada  spektra  absorbansi  UV-Vis. Meskipun  puncak  baru  tersebut  belum teridentifikasi  senyawaannya,  namun  hal  tersebut  mengindikasikan  terjadinya  reaksi  kimia akibat penyinaran dan keberadaan fotokatalis zeolit/TiO 2 .

## KESIMPULAN
Zeolit berhasil disintesisdari kaolin dengan penambahan Na 2 SiO 3 dan NaOH 1,5 N dan 2,5 N. Sintesis zeolit  pada  konsentrasi  NaOH  1,5 N  diperoleh  zeolit  NaP1.  Sedangkan  pada konsentrasi  NaOH 2,5 N  diperoleh  zeolit  NaP1,  zeolit  X  dan  faujasite.  Selain  itu, komposit
zeolit-TiO 2 telah  berhasil  disintesis  dan  terbukti  mempunyai  kemampuan  menjerap  dan mendegradasi zat warna biru metilena dengan bantuan sinar UV (foton).

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Steivie Karouw,STP,M.Sc atas bimbingan yang diberikan dalam penulisan makalah ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P.W., 1999, Kimia Fisik, Penerjemah: Irma, I.K., Erlangga, Jakarta, Terjemahan dari:
Physical Chemistry.
Bakri, R., Utari, T., Puspita, I.S., 2008, Kaolin Sebagai Sumber Sio 2 Untuk Pembuatan Katalis Ni/Sio 2 : Karakterisasi dan Uji Katalis Pada Hidrogen Benzena Menjadi Sikloheksana, MAKARA SAINS, vol. 12, no. 1, pp. 37-43.
Barrer, R.M., 1978, Zeolite  and  Clay  Mineral,  Sorbents  and  Molecular  Sieves, Academic Press., London.
Bekkum, V.H.,  Jansen, J.C., Flanigen, E.M., 1991, Zeolite and  Molecular  Sieves:  An Historical Perspective, Introduction To Zeolite Science  And Practice, vol. 58, pp. 13- 33.
Bell, R.G., 2001, Promoting  The Science  of  Nanoporous  Materials, British  Zeolite Association Publications, London.
Breck, D.W., 1974, Zeolite  Molecular  Sieve:  Structure  Chemistry  and  Use, John  Wiley  and Sons, New York.
Desfita, 2009, Pembuatan Fotokatalis  Tio 2 -Bentonit  dan  Aplikasinya  Pada  Penguraian Selektif  Zat  Warna  Polutan  yang  Diaktivasi  Dengan  Sinar  Matahari, skripsi, Universitas Andalas, Medan.
Ekosse, G.E., 2005, Fourier Transform  Infrared  Spectrophotometry  and  X-Ray  Powder Diffractometry As Complementary Technique In Characterizing Clay Size Fraction Of Kaolin, Journal of Applied Sciences and Environmental Management, vol. 9, no. 2, pp. 43-48.
Fatimah, I.,  Sugiharto, E.,  Wijaya, K.,  Tahir, I.,  dan  Kamalia, 2006, Titan Dioksida Terdispersi  Pada  Zeolit  Alam  (Tio 2 /Zeolit)  Dan  Aplikasinya  Untuk  Fotodegradasi Congo Red. Indonesian Journal of Chemistry, vol. 69, no.1, pp. 38-42.
Hamdan, H., 1992, Introduction To  Zeolites:  Synthesis,  Characterization  and  Modification, Universitas Teknologi Malaysia, Kuala Lumpur.
Hediana, Nova., 2011, Sintesis, Pencirian, Dan Uji Fotodegradasi Nanokomposit Sodalit/Tio 2 Terhadap Zat Warna Biru Metilena, skripsi, Institut Pertanian Bogor, Jawa Barat.
Maria, E.U.,  Alifia, F.Y.,  Istadi, 2006, Optimasi Pembuatan  Katalis  Zeolit  X  Dari  Tawas, Naoh,  dan Waterglass, dengan  Response  Surface  Methodology, Bulletin  of  Chemical Reaction Engineering & Catalysis, vol. 1, no. 3, pp. 26-32.
Mitra, G.B.,  Bhattacherjee, 1969, X-Ray Difraction  Studies  On  The  Transformation  Of Kaolinite  Into  Metakaolin: I. Variability Of  Interlayer  Spacings, American Mineralogist, vol. 54.
Font, O., Moreno, N., Diez, S., Querol, X., López-Soler, A., Coca, P., and Peña, F. G., 2009, Differential  Behaviour  Of  Combustion  and  Gasification  Fly  Ash  From  Puertollano Power Plants (Spain) For The Synthesis Of Zeolites and Silica Extraction, Journal of Hazardous Materials, vo. 166, no. 1, pp 94 – 102.
Mouzdahir, Y.,  Elmchaouri, A.,  Mahboub, R.,  Gil, A.,  Korili, S.A., 2007, Adsorption  of Methylene Blue From Aqueous Solution On a Moroccan Clay, Journal of Chemical and Engineering, vol. 52, pp. 1621-1625.
Murray, H.H., 2000, Traditional and New Applications For Kaolin, Smectit, and Polygorskite: A General Oview, Applied Clay Science, vol. 17, pp. 207-221.
Pham, T.H.,  Brindley, G.W., 1970, Methylene Blue Absorption  By  Clay  Mineral Determination  Of  Surface  Areas  And  Cation  Exchange  Capacities (Clay-Organic studies XVIII), Clays and Clay Mineral, vol. 18, pp. 203-212.
Thammavong, S., 2003, Studies  of Synthesis,  Kinetics,  And  Particle  Size  Of  Zeolite X From Narathiwat Kaolin, Tesis, Suranaree University of Technology, Thailand.
Umah, S., 2010, Kajian  Penambahan  Abu  Sekam Padi  dari  Berbagai  Suhu  Pengabuan Terhadap  Plastisitas  Kaolin, Skripsi,  Universitas  Islam  Negeri  Maulana  Malik Ibrahim, Malang.
Wijaya, K., 2002, Multifuction of Layered  and  Porous  Material, Indonesian  Journal  of Chemistry, vol. 2, no. 3, pp. 142-154.
Wijaya, K., dan Fatimah. I., 2005, Sintesis TiO 2 / zeolit Sebagai Fotokatalis Pada Pengolahan Limbah Cair Industri Tapioka Secara Adsorpsi-Fotodegradasi, Jurnal Teknoin, vol. 10, no. 4, pp. 257-267.