Abstrak —Perkembangan  teknologi  dalam  bidang  material menunjukkan perkembangan yang sangat pesat dalam beberapa tahun  terakhir.Salah  satu  material  yang  sangat  dibutuhkan dalam  berbagai  aplikasi  adalah  lithium.  Lithium  sendiri  bisa didapatkan  dari  air  laut  brines  dan  geothermal  fluid.  Salah satunya  adalah  Lumpur  Sidoarjo.  Lithium  Mangan  Oksida Spinel  digunakan  sebagai  material  absorben  karena  murah, tidak  beracun  dan  mudah  didapatkan.  Pada  penelitian  ini metode  hidrotermal  digunakan  sebagai  metode  sintesis  pada LiMn 2 O 4 karena  dapat  dilakukan  pada  temperatur  yang  relatif rendah  dan  menghasilkan  partikel  yang  lebih  homogen.  Metode hidrotermal  dilakukan  pada  temperatur  160 o C,  180 o C  dan  200 o C selama 24 jam. Pengujian  XRD dilakukan  untuk  mengetahui struktur  kristal.  Pengujian  SEM  dilakukan  untuk  mengetahui morfologi  material  setelah  proses  hidrotermal.  Pengujian  BET dilakukan  untuk  mengetahui surface  area .  Setelah  itu  metode acid  treatment  dilakukan  untuk  proses  adsorpsi  dan  desorpsi. Adsorpsi  dilakukan  dengan  mencelupkan  Lithium  Mangan Oksida Spinel yang telah disintesis kedalam Lumpur Sidoarjo.Pengujian ICP dilakukan untuk mengetahui kandungan lithium  yang  terdapat  pada  Lumpur  Sidoarjo  sebelum  dan sesudah  adsorpsi  untuk  mengetahui  jumlah  lithium  yang terserap.Pengujian  desorpsi  dilakukan  dengan  mencelupkan LiMn 2 O 4 kedalam  larutan  HCL.  Pada  uji  XRD  menunjukkan bahwa  LiMn 2 O 4 berstruktur  kristal  cubic.  Dari  hasil  uji  SEM terlihat  bahwa  tidak  banyak  perbedaan  morfologi  pada  ketiga variasi.Partikel cenderung membentuk aglomerasi. Pada hasil uji ICP  menunjukkan  bahwa  LiMn 2 O 4 dengan  temperatur hidrotermal  160 o C  memiliki  efisiensi  adsorpsi  paling  tinggi dengan 6,775 ppm. Sementara untuk desorpsi yang paling tinggi adalah 200 o C sebesar 0.081 ppm.
Kata  Kunci —Hidrotermal,  lithium  Mangan  Oksida  Spinel, lumpur Sidoarjo, adsorpsi, desorpsi.

## I. PENDAHULUAN
ADA  masa  kini  lithium  adalah  salah  satu  material  yang dibutuhkan  dalam  berbagai  kebutuhan  seperti  peralatan elektronik  portabel,  baterai,  mobil  listrik  dan  masih  banyak lagi  selainnya.  Tentunya  hal  ini  menunjukkan  bahwa  setiap tahunnya  kebutuhan  akan  lithium  juga  semakin  tinggi. Berdasarkan  data  yang  ada  diperkirakan  produksi  lithium dunia  mencapai  37.000  ton  pada  tahun  2012  (US  Geological Survey, 2013) dengan cadangan lithium yang mencapai sekitar
13  juta  ton.Namun  hal  ini  belum  dieksplorasi  dengan  baik  di Indonesia  karena  belum  ada  yang  memproduksi.  Apabila dimanfaatkan  dengan  baik  tentunya  akan  meningkatkan perkembangan  industri  yang  ada  di  Indonesia,  khususnya dalam  bidang  material  inovatif  dan  baterai.  Seorang  peneliti dari  Jepang  yang  bernama  Wataru  Tanikawa  menyatakan bahwa  Lumpur  Sidoarjo  (LuSi)  merupakan  salah  satu geothermal  fluid yang  banyak  mengandung  litium,  sekitar  6 ppm. Oleh karena itu Lumpur Sidoarjo dapat dijadikan sebagai sumber penghasil litium untuk bahan pembuatan baterai.
Salah  satu  cara  untuk  menyerap  lithium  pada  umumnya adalah  dengan  menggunakan  Lithium  Mangan  Oksida  spinel [1].  Banyak  metode  sintesis  yang  dapat  dilakukan  untuk membuat  Lithium  Mangan  Oksida  spinel  seperti  metode sol- gel [2] ,  hydrothermal [3] ,  spray-pyrolysis [4] ,  solid  state [5] dan  lain  sebagainya.  Sebenarnya  bubuk  LiMn 2 O 4 sudah banyak  dibuat  dengan  metode solid-state  reaction, namun memiliki  banyak  kekurangan  seperti  tidak  homogen,  bentuk tidak  teratur  dan  ukuran  partikel  yang  besar  [2].  Umumnya LiMn 2 O 4 berukuran  agak  besar  dan  biasanya  memiliki konduktivitas  elektrik  yang  rendah.  Oleh  karena  itu  banyak dikembangkan metode lain untuk mengatasi masalah tersebut, salah satunya adalah dengan menggunakan metode hidrotermal  yang  memiliki  beberapa  keuntungan  seperti homogenitas,  kemurnian,  temperatur  sintering  yang  lebih rendah  dan  berukuran  nanopartikel  [6].  Dengan  ukuran  yang sangat  kecil  ini  membuat  proses  adsorpsi  lithium  menjadi lebih  efektif  karena  semakin  besarnya  luas  permukaan  maka semakin besar pula lithium yang dapat teradsorpsi [7].
Dalam penelitian ini, ekstraksi litium pada Lumpur Sidoarjo akan  dilakukan  dengan inorganicabsorbent (Lithium  Mangan Oksida  Spinel)  yang  berukuran  nanopartikel  dan  akan difokuskan  pada  efisiensinya.  Sintesis  Lithium  Mangan Oksida  spinel  menggunakan  metode  hidrotermal  dengan bahan  dasar  LiOH·H 2 O  dan  MnO 2 .  Dari  hasil  sintesis  yang telah  dilakukan,  akan  dikaraterisasi  dengan  teknik  difraksi sinar-X  (XRD)  untuk  mengetahui  struktur  kristalnya,  SEM untuk mengetahui morfologi, lalu BET untuk mengetahui luas permukaan  dan  ICP  untuk  mengetahui  komposisi  kimia  yang terdapat pada padatan.

## Pengaruh Variasi Temperatur Hidrotermal pada Sintesis Lithium Mangan Oksida (LiMn 2 O 4 ) Spinel terhadap Efisiensi Adsorpsi dan Desorpsi Ion Lithium dari Lumpur Sidoarjo
Yusuf Kurniawan dan Lukman Noerochiem Jurusan Teknik Material dan Metalurgi, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Kampus ITS, Keputih, Surabaya 60111 E-mail : lukmanits@gmail.com
P

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## 1. Sintesis Lithium Mangan Oksida
Litium  mangan  oksida  spinel  nanopartikel  di  buat  dengan proses  hidrotermal  dari  2  senyawa  yaitu  MnO 2 dan  LiOH. Pertama,  dilakukan  proses  pencampuran  antar  2  senyawa dengan magnetic stirer. Reaksi yang terjadi :
4LiOH + 8MnO 2  4LiMn 2 O 4 + 2H 2 O + O 2 Campuran MnO 2 dan LiOH dimasukan ke dalam autoclave , kemudian dilakukan pemanasan pada oven dengan temperatur 160 o C,  180 o C,  200 o C  dengan  waktu  24  jam.  Setelah pemanasan,  melakukan  pencucian  dengan  Aqua Destilled Water dan  Ethanol  pada  temperatur  kamar  dengan menggunakan  setrifuge.  Melakukan  kembali  pemanasan dengan  tujuan  pengeringan  pada  campuran  MnO 2 dan  LiOH dengan  temperatur  70 o C  selama  3  jam.  Setelah  selesai  proses hidrotermal,  melakukan  karakterisasi  dengan  BET  untuk mengetahui  luas  permukaan  dari  campuran,  XRD  untuk mengetahui  struktur  kristal  dari  campuran,  dan  SEM  untuk mengetahui  morfologi  dari  campuran.  Kemudian  melakukan Acid  Treatment pada  campuran  MnO 2 dan  LiOH  dengan mencelupkan  ke  dalam  HCl  0.5  M  selama  48  jam.  Kembali melakukan  pengujian  XRD  untuk  membandingkan  struktur kristal  yang  terbentuk.  Memasukkan  adsorben  yaitu  LMS dengan  temperatur  pemanasan  160 o C,  180 o C  dan  200 o C  ke dalam kantong yang terbuat dari membran Kimtech, kemudian di sealing dengan EVA Hot Melt Adhesive.
Setelah  itu,  melakukan  proses  ekstraksi  ke  dalam  Lumpur Sidoarjo

## 2. Preparasi Lumpur Sidoarjo
Melakukan pemisahan antara solid dan liquid pada Lumpur Sidoarjo,  karena  Lumpur  Sidoarjo  yang  didapat  berupa campuran  solid  dan  liquid.  Dengan  menggunakan  setrifuge selama  20  menit  dan  kecepatan  putaran  2500  rpm.  Setelah solid  terpisah  pada  Lumpur  Sidoarjo,  melakukan  pengujian ICP  pada  liquid  Lumpur  Sidoarjo  untuk  mengetahui  jumlah kadar litium yang terdapat didalamnya.

## 3. Proses Adsorpsi dan Desorpsi Litium
Kadar  ICP  hasil  Lumpur  Sidoarjo  dijadikan  sebagai  acuan dari  kadar  litium  yang  terdapat  pada  Lumpur  Sidoarjo.LMS dengan  temperatur  pemanasan  160 o C,  180 o C  dan  200 o C  yang sudah  di  acid  treatment  masing-masing  dicelupkan  kedalam Lumpur  Sidoarjo  selama  24jam  untuk  proses  recovery Litium.Kemudian  mengeluarkan  masing-masing  LMS  dari Lumpur  Sidoarjo  dan  memasukkan  ketiga  LMS  kedalam larutan  0.5  M  HCl  selama  48  jam  untuk  proses  ekstraksi Litium.
Menguji  Lumpur  Sidoarjo  yang  sudah  dicelup  oleh  LMS dengan temperatur pemanasan 160 o C, LMS dengan temperatur pemanasan  180 o C  dan  LMS  dengan  temperatur  pemanasan 200 o C dengan ICP untuk mengetahui jumlah Lithium yang di absorb oleh masing-masing LMS. Menguji Larutan HCl yang digunakan  ekstraksi  dengan  ICP  untuk  mendapatkan  kadar litium yang diekstrak oleh masing-masing LMS. Membandingkan  litium  yang  diserap  dengan  yang  diekstrak
oleh  masing-masing  LMS  untuk  mendapatkan  nilai  efisiensi masing-masing.

## III. HASIL DAN DISKUSI
Sintesis  Lithium  Mangan  Oksida  spinel  (LiMn 2 O 4 )  telah dilakukan dengan metode hidrotermal [8]. LiMn 2 O 4 digunakan sebagai  adsorben  untuk  proses  adsorpsi  dan  desorpsi  ion lithium  pada  Lumpur  Sidoarjo  [5].  Lithium  Mangan  Oksida (LiMn 2 O 4 ) disintesis menggunakan prekusor Lithium Hidroksida  (LiOH)  dan  Mangan  Oksida  (MnO 2 )  dengan variasi  temperatur  hidrotermal  yaitu  160 o C,  180 o Cdan  200 o C selama 24 jam. Setelah proses hidrotermal selesai, serbuk hasil sintesis dikarakterisasi dengan XRD ( X-ray Diffraction ), SEM ( Scanning  Electron  Microscopy ),  dan  BET  ( Brunauer- Emmett-Teller ).
Senyawa  LiMn 2 O 4 digunakan  sebagai  adsorben  yang dimasukkan kedalam membran kimtech untuk melakukanproses acid treatment dengan larutan HCl 0,5 molar selama  24  jam  agar  terjadi  proses  Ion-Exchange  [9].  Setelah itumelakukan karakterisasi dengan menggunakan XRD ( X-ray Diffraction ) untuk mengetahui hasil pertukaran ion. Kemudian melakukan  proses  adsorpsi  setelah  senyawa  yang  diproses acid  treatment dengan  memasukkan  kedalam  Lumpur Sidoarjo  selama  24  jam.  Kemudian  memasukkan  adsorben kedalam HCl selama 24 jam untuk melakukan proses desorpsi. Lalu  larutan    Lumpur  Sidoarjo  dan  HCl  hasil  proses  adsorbs dan  desorpsi  diuji  dengan  ICP (Inductively  Coupled Plasma) untuk mengetahui kandungan ion lithium.

## A. Pengujian XRD
Gambar 1. Difraktogram Sintesis LiMn 2 O 4 (Lithium Mangan Oksida) dengan metode hidrotermal pada temperatur (a)  160 o C  (b)  180 o Cdan  (c)  200 o C selama 24 jam.
Karakterisasi  senyawa  hasil  sintesis  menggunakan instrumen X-ray Diffraction untuk mengetahui struktur kristal yang terbentuk. Hasil karakterisasi tersaji pada Gambar 1 dan puncak  khas  yang  muncul  ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Pada Gambar  1  (a)  menunjukkan  sintesis  LiMn 2 O 4 (Lithium
a b c
Mangan  Oksida) dengan  metode hidrotermal pada temperatur (a)160 o C (b) 180 o Cdan (c) 200 o C selama 24 jam.
Berdasarkan  hasil  XRD  menunjukkan  bahwa  hasil  sintesis yang  terbentuk  menunjukkan  kesesuaian  dengan  kartu  PDF (00-35-0782)  dimana  struktur  kristalnya  adalah cubic .  Dan puncak-puncak khas tersaji pada Tabel 4.1 sebagai berikut.
Tabel 1. Perbandingan Puncak LiMn 2 O 4 pada pola X-ray Diffraction.
Referensi PDF no. 00-035- 0728 Temperatur 160 o C Temperatur 180 o C Temperatur 200 o C
2θ ( o ) 2θ ( o ) 2θ ( o ) 2θ ( o ) 19 21 22 21 36 38 37 37 44 42 42 42 48 50 49 48 58 55 56 56 64 67 66 65 67 69 69 69

## B. Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM)
Pengujian  SEM  dilakukan  untuk  menganalisa  morfologi dari  senyawa  hasil  sintesis.Alat  SEM  yang  digunakan  adalah Zeiss  EVO  MA10.  Gambar  2  menunjukkan  hasil  SEM  dari senyawa LiMn 2 O 4 dengan temperatur hidrotermal 160 o C. Pada gambar dengan perbesaran 1000x menunjukkan bahwa butiran senyawa  besarnya  tidak  beraturan  dengan  ukuran  butir  rata- rata 10-30 µm. Pada perbesaran 30000x terlihat bahwa terjadi aglomerasi  pada  butiran  senyawa  yang  menyebabkan  ukuran partikel  terlihat  lebih  besar.  Dari  hasil  SEM  ini  terlihat  pula bahwa hampir tidak ada porositas yang terjadi.
Gambar  2.  Hasil  uji  SEM  LiMn 2 O 4 temperatur  160 o C  dengan  perbesaran  (a) 1000x, (b) 10000x dan (c) 30000x
Pada  Gambar  3  menunjukkan  hasil  SEM  dari  LiMn 2 O 4 dengan  temperatur  pemanasan  180 o C.  Terlihat  bahwa  bentuk butirannya  masih  tidak  beraturan  dengan  ukuran  butir  yang bervariasi  sekitar  5-30  µm.  Pada  perbesaran  30000x  terlihat bahwa  terdapat  sebagian  partikel  yang  berukuran.  Pada senyawa  ini  hampir  tidak  terlihat  adanya  porositas,  namun partikel cenderung membentuk aglomerasi.
Gambar  3.  Hasil  uji  SEM  LiMn 2 O 4 temperatur  180 o C  dengan  perbesaran  (a) 1000x, (b) 10000x dan (c) 30000x
Pada Gambar 4 merupakan hasil SEM dari LiMn 2 O 4 dengan temperatur  pemanasan  200 o C.  Butiran  senyawa  LiMn 2 O 4 terlihat sedikit lebih kecil dengan ukuran rata-rata antara 1-30 µm.  Porositas  hampir  tidak  ada  dan  dari  perbesaran  30000x terlihat masih ada aglomerasi antar partikel.
Gambar  4.  Hasil  uji  SEM  LiMn 2 O 4 temperatur  200 o C  dengan  perbesaran  (a) 1000x, (b) 10000x dan (c) 30000x
Berdasarkan  hasil  SEM  dari  LiMn 2 O 4 yang  telah disintesis  dengan  metode  hidrotermal,  terlihat  bahwa  tidak banyak  perbedaan  morfologi  antara  variasi  temperatur pemanasan 160 o C, 180 o Cdan 200 o C. Ketiga senyawa memiliki ukuran butir yang bervariasi dan tidak beraturan. Hal ini dapat terjadi  karena  pertumbuhan  kristal  tidak  dapat  dikontrol  pada
a b c a b c a b c
saat  proses  sintesis  hidrotermal.  Aglomerasi  juga  terjadi  pada ketiga senyawa  karena adanya tegangan permukaan pada saat proses  pemanasan  yang  memakan  waktu  cukup  lama. Penggumpalan  kristal  atau  aglomerasi  dimungkinkan  untuk terjadi  agar  tegangan  permukaan  pada  material  saat  proses sintesis dapat berkurang..

## C. Pengujian ICP pada Lumpur Sidoarjo
Pengujian  ICP  pada  Lumpur  Sidoarjo  dilakukan  untuk mengetahui  kadar  Li + sebelum  dilakukan  proses  adsorpsi  dan desorpsi  ion  Li + .  Dari  pengujian  ICP  didapatkan  kandungan ion  lithium  yang  ada  pada  lumpur  sidoarjo  sebesar  15,985 ppm.Hasil ini jauh lebih besar dibandingkan dengan penelitian yangtelah    dilakukanoleh  peneliti  dari  Jepang  yaitu  Wataru Tanikawa  yang  menyebutkan  bahwa  kandungan  ion  lithium pada  Lumpur  Sidoarjo  jumlahnya  kurang  lebih  sebesar  6 ppm.Perbedaan  yang  cukup  besar  ini  bisa  terjadi  karena mungkin  pada  saat  pengambilan  sampel  lumpur  sidoarjo lokasinya sedikit berbeda.
Selanjutnya,  kadungan  Li + sebesar  15.985  ppm  ini  akan dijadikan  acuan  untuk  proses  selanjutnya  yaitu  adsorbs  dan desorpsi.

## D. Proses Acid Treatment
Selanjutnya  setelah  proses  karakterisasi  selesai,  dilakukan proses acid  treatment yang  bertujuan  sebagai  pertukaran antara  ion  Li + pada  Lithium  Mangan  Oksida  dengan  H + pada larutan  0.5M  HCl.  Pertama  senyawa  LiMn 2 O 4 dimasukkan kedalam  membran  polimer  yang  telah  disiapkan  sebelumnya. Berat dari senyawa Lithium Mangan Oksida adalah 0,1 gram. Setelah  senyawa  masuk  kedalam  membran,  membran dicelupkan kedalam larutan HCl 0,5 M dengan volume 2 liter selama 24 jam.
Gambar  5.  (a)  senyawa  LiMn 2 O 4 dimasukkan kedalam  (b)  membran polimer Kimtech
Kemudian  senyawa  LiMn 2 O 4 yang  telah  dilakukan  proses acid  treatment ,  dikarakterisasi  XRD  lagi  untuk  mengetahui perubahan yang terjadi. Pada Gambar 5 merupakan hasil XRD LiMn 2 O 4 setelah proses acid treatment .
Gambar 6. Hasil uji XRD LiMn 2 O 4 setelah acid treatment
Pada  hasil  XRD  setelah  proses acid  treatment ,  terjadi pergeseran  puncak  2tetapada  difraktogram  seperti  yang ditunjukkan  pada  Gambar  6  dan  juga  pada  Tabel  2  dibawah yang  menunjukkan  perbedaan  atau  pergeseran  puncak  pada  2 theta antara sebelum dan setelah proses acid treatment .
Tabel 2.
Pergeseran puncak 2 theta sebelum dan sesudah proses acid treatment Sebelum acid treatment
Setelah acid treatment 160 o C 180 o C 200 o C 160 o C 180 o C 200 o C
2θ ( o ) 2θ ( o ) 2θ ( o ) 2θ ( o ) 2θ ( o ) 2θ ( o ) 21 22 21 27 21 22 38 37 37 38 38 38 42 42 42 43 42 43 50 49 48 51 50 50 55 56 56 56 54 58 67 66 65 66 62 63 69 69 69 71 68 69
Walaupun tidak banyaknya  pergeseran  yang terjadi, hal ini menunjukkan  bahwa  telah  terjadi  pertukaran  ion  Li + pada Lithium  Mangan  Oksida  dengan  ion  H + pada  HCl  0,5  M. Namun  tidak  diketahui  berapa  banyak  ion  Li + yang  telah bertukar  posisi  dengan  ion  H + .  Struktur  kristal  dari  lithium mangan  oksida  sendiri  tidak  banyak  berubah,  hal  tersebut menunjukkan  bahwa  senyawa  ini  bersifat  topotaktis  yang berarti  struktur  kristal  tidak  banyak  berubah  dengan  keluar atau  masuknya  ion  Li + pada  lithium  mangan  oksida.  Tujuan dari  pertukaran  ini  adalah  untuk  membuka  ruang  ( vacant ) pada  senyawa  Lithium  Mangan  Oksida  (LiMn 2 O 4 )  sehingga terdapat ruang untuk masuknya ion Li + pada Lumpur Sidoarjo saat  proses  adsorpsi.  Setelah  proses acid  treatment selesai, dilanjutkan dengan proses adsorpsi pada Lumpur Sidoarjo.

## E. Proses Adsorpsi Pada Lumpur Sidoarjo
Proses  selanjutnya  adalah  adsorpsi  ion  Li + pada  lumpur sidoarjo.  Secara  garis  besar  prosesnya  adalah  dengan mencelupkan inorganic absorben  pada  air  laut  atau brines yang  akan  mengabsorb  lithium  sehingga  bereaksi  dan  terikat dengan inorganic  absorben seperti  yang  telah  dilakukan  oleh Chung  (2004).  Hal  ini  bertujuan  untuk  menukar  kembali  ion Li + yang ada pada lumpur Sidoarjo dan masuk kedalam ruang
a
b 160 o C 180 o C 200 o C
kosong yang terdapat pada adsorben. Caranya adalah senyawa LiMn 2 O 4 yang telah di acid treatment dan diuji XRD kembali dimasukkan  kedalam  membran  kimtech.  Lalu  membran dicelupkan  kedalam  cairan  lumpur  lapindo  yang  telah dipreparasi sebelumnya sebanyak satu liter. Proses pencelupan berlangsung selama 24 jam.
Gambar 7. Proses pencelupan membran/absorben pada 1 liter lumpur sidoarjo selama 24 jam
Selanjutnya  lumpur  sidoarjo  yang  telah  dilakukan  proses adsorpsi diuji kandungan Li + untuk mengetahui jumlah ion Li + yang teradsorp. Alat uji  yang digunakan adalah ICP (Induced Coupled Plasma).

## F. Pengujian ICP (Induced Coupled Plasma)
Setelah  selesai  melakukan  proses  adsorpsi  dan  desorpsi selanjutnya  cairan  lumpur  sidoarjo  dan  larutan  HCl  0,5  M diuji  kandungan  ion  Li + -nya.  Alat  yang  digunakan  untuk pengujian  ini  adalah  ICP.  Seperti  yang  telah  dicantumkan sebelumnya  bahwa  kandungan  awal  ion  lithium  pada  lumpur sidoarjo adalah 15,985 ppm. Untuk menghitung jumlah ion Li + yang  teradsorp  yaitu  dengan  menghitung  selisih  antara kandungan  awal  dengan  kandungan  setelah  proses  adsorpsi. Pada  Tabel  3  dan  Gambar  8  dapat  dilihat  kandungan  ion  Li + dari lumpur sidoarjo dan larutan HCl 0,5 M.
Tabel 3. Kandungan ion Li + pada lumpur sidoarjo dan larutan HCl 0,5 M Kandungan ion Li + (ppm) 160 o C 180 o C 200 o C Lumpur Sidoarjo (sebelum adsorpsi) 15,985 15,985 15,985 Lumpur sidoarjo (setelah adsorpsi) 9.21 9.22 9.31 Selisih sebelum dan setelah adsorpsi 6.775 6.765 6.675 Larutan HCl 0,5 M 0.020 0.045 0.081
Gambar  8.  Grafik  perbandingan  kandungan  ion  Li + setelah  adsorpsi  dan desorpsi
Dari  hasil  pengujian  ICP  diatas  dapat  dilihat  bahwa senyawa  LiMn 2 O 4 dengan  temperatur  hidrotermal  160 o C kemampuan absorbsinya paling tinggi yaitu sebesar 9,21 ppm. Selanjutnya  180 o C  dengan  9,22  ppm  dan  yang  paling  rendah adalah  temperatur  200 o C  dengan  9,31  ppm.  Sementara  pada larutan HCl, yang memiliki kemampuan desorpsi paling tinggi adalah  senyawa  dengan  temperatur  hidrotermal  200 o C  yaitu sebesar 0,081 ppm dan  yang  paling rendah adalah temperatur hidrotermal  160 o C  dengan  0,020  ppm.  Dari  hasil  diatas menunjukkan  bahwa  kemampuan  adsorpsi  dan  desorpsi berbanding terbalik antar tiap variasi.

## G. Efesiensi Adsorpsi dan Desorpsi
Tabel 4.

## Hasil Perhitungan Adsorpsi dan Desorpsi
Dari  Ttabel  4  diatas  dapat  dilihat  bahwa  LiMn 2 O 4 dengan temperatur  pemanasan  hidrotermal  160 o C  memiliki  efisiensi adsorpsi  paling  tinggi  sebesar  42,39%.  Sementara  itu  untuk efisiensi  desorpsi  yang  paling  tinggi  adalah  LiMn 2 O 4 dengan temperatur  pemanasan  hidrotermal  200 o C  yaitu  sebesar 1,21%.
Untuk  mempermudah  dalam  pemahaman  maka  diubah  ke satuan  mg/g.  Maka  dari  itu  LiMn 2 O 4 dengan  temperatur pemanasan  hidrotermal  160 o C  memiliki  efisiensi  adsorpsi
absorben
Lumpur sidoarjo
6.775 6.765 6.675 0,02 0,045 0,081
67,75 mg/g. Untuk temperatur 180 o C memiliki efisiensi 67,65 mg/g  dan  200 o C  sebesar  66,75  mg/g.  Sementara  itu  untuk efesiensi  desorpsi  pada  temperatur  160 o C  adalah  sebesar  0,2 mg/g.  Sedangkan  temperatur  180 o C  efisiensinya  0,45  mg/g dan 200 o C sebesar 0,81 mg/g.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Pada penelitian ini dihasilkan LiMn 2 O 4 dengan menggunakan metode hydrothermal dengan variasi temperatur hidrotermal 160 o C, 180 o C dan 200 o C.Morfologi dari LiMn 2 O 4 yang  dihasilkan  berbentuk  bulat,  tidak  beraturan,  dan cenderung membentuk aglomerasi. LiMn 2 O 4 dengan temperatur  pemanasan  hidrotermal  160 o C  memiliki  efisiensi adsorpsi  paling  tinggi  sebesar  42,39%.  Sedangkan  LiMn 2 O 4 dengan  temperatur  pemanasan  hidrotermal  200 o C  memiliki efisiensi  desorpsi  paling  tinggi  sebesar  1,21%.  Secara keseluruhan  material  yang  memiliki  efisiensi  adsorpsi  dan desorpsi  paling  baik  adalah  LiMn 2 O 4 dengan  termperatur pemanasan 200 o C.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Hui  Zhang,  Q.,  Peng  Li,  S.,  Ying  Sun,  S.,  Sheng  Yin,  X.,  Guo  Yu,  J. 2010.  “ LiMn 2 O 4 Spinel  Direct  Synthesis  And  Lithium  Ion  Selective Adsorption ”.  Chemical  Engineering  Science  65,  169  –  173.Geng  Zhi- gang  et  al. “A  Green  and  Mild  Approach  of  Synthesis  of  Highly- Conductive  Graphene  Film  by  Zn  Reduction  of  Exfoliated  Graphite Oxide”. Chin. J. Chem. Phys (2012). Vol 25 No.4:494-500.
[2] Michalska,  M.,  Lipińska,  L.,  Mirkowska,  M.,  Aksienionek,  M., Diduszko, R. 2011. “ Nanocrystalline Lithium–Manganese Oxide Spinels for  Li-ion  batteries  -  Sol-gel  Synthesis  And  Characterization  Of  Their Structure  and  Selected    Physical  Properties ”. Solid  State  Ionics 188  : 160–164
[3] Jun  Yue,  H.,  Huang,  K.,  Ping,  D.,  Yang,  Y.  2009.  “ Hydrothermal
Synthesis  of  LiMn2O4/C  Composite  as  a  Cathode  For  Rechargeable Lithium-Ion  Battery  With  Excellent  Rate  Capability ”.  Electrochimica
Acta 54 : 5363–5367
[4] Iriyama,  Y.,  Tachibana,  Y.,  Sasasoka,  R.,  Kuwata,  N.,  Abe,  T.,  Inaba M.,  Tasaka,  A.,  Kikuchi,  K.,  Kawamura,  J.,  Ogumi,  Z.  2007.
“ Preparation  of  Lithium  Manganese  Oxide  Fine  Particles  By  Spray Pyrolysis  And  Their  Electrochemical  Properties ”.  Journal  of  Power Sources 174, 1057–1062.
[5] Chung,  Kang-Sup.,  Lee,  Jae-Chun.,  Kim  Eun-Jin.,  Lee,  Kyung-Chul., Kim,  Yang-Soo.,  and  Ooi,  Kenta.  2004  “ Recovery  of  Lithium  from Seawater  Using  Nano-Manganese  Oxide  Adsorbents  Prepared  by  Gel Process ”. Materials Science Forum Vols. 449-452, 277-280
[6] Zhang,  C.,  Wang,  H.,  Xu,  H.,  Wang,  B.,  Yan,  H.  2003.  “ Low- Temperature Hydrothermal  Synthesis Of Spinel-Type Lithium Manganese  Oxide  Nanocrystallites ”.  Solid  State  Ionics  158  :  113– 117Zhou  Tiannan  et  al .”A  Simple  And  Efficient  Methode  To  Prepare Graphene  By  Reduced  Of  Graphite  Oxide  With  Sodium  Hydrosulfite”. Nanotechnology (2011) 22 045704
[7] Alberty, R.A. 1987. “Physical Chemistry Volume 7 th “. John Willey and
Sons
[8] Jiang, CH. Zhou, HS. 2007. „ Synthesis of spinel LiMn2O4 nanoparticles through one-step hydrothermal reaction ‟. Journal of Power Sources 172 (2007) 410–415
[9] Feng,  Q.,  Miyai,  Y.,  Kanoh,  H.,  Ooi,  K.,  (1992).  " Lithium + extraction/insertion  with  spinel  type  lithium  manganese  oxide. Characterization of  redox-type  and  ion-exchange-type  sites". Langmuir Vol. 8, 1861.