## RASIO ABU BAGASSE DENGAN NaOH TERHADAP PROSES PENGAMBILAN SILIKA
Laurentius Urip Widodo 1*) , Grace Anastasia Soedjono, Lita Putri Pratiwi
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, UPN”Veteran ” Jawa timur Jl. Raya Rungkut Madya,Gunung Anyar, Surabaya 60294 Telepon (031) 8782179,  faks (031) 8782257 E-mail Gerak_Samodro3@yahoo.com

## Abstrak
Teknologi yang mempunyai peluang dalam pembuatan silika gel adalah proses ekstraksi dan proses  presipitasi  menggunakan  asam  klorida,  silika  gel  dibuat  dari  bahan  baku  abu  bagasse  yang mempunyai  kandungan  silika  cukup  tinggi  yaitu  70,85  %.  Tujuan  dari  penelitian  ini  agar  dalam proses pengambilan silika sebagai langkah awal dalam proses ekstraksi silika gel didapatkan kondisi yang baik, dengan memvariasikan penambahan larutan NaOH dengan abu bagasse.Proses ekstraksi yang  dilakukan  pada  abu  bagasse  sebanyak  100  gram  menggunakan  natrium  hidroksida  dengan konsentrasi 1 N selama 1 jam  dengan suhu 105 0 C menggunakan 1:6, 1:7, 1:8, 1:9, 1:10, 1:11. Dalam proses  ekstraksi  terjadi  reaksi  antara  abu  bagasse  dengan  natrium  hidroksida  membentuk  larutan natrium silika dan dilanjutkan dengan proses presipitasi menggunakan asam klorida dengan variabel pH  4,  5,  6,  dan  7.  Endapan  silika  yang  terbentuk  disaring  dan  dikeringkan.  Pada  proses  ekstraksi didapatkan  kondisi  terbaik  pada  penggunaan  larutan  natrium  hidroksida  1:10,  sedangkan  pada proses  presipitasi  dengan  asam  klorida  menghasilkan  silika  terbanyak  pada  kondisi  pH  asam  yaitu pH  4  sebanyak  33,54  gram,  dengan  kandungan  silica  sebanyak  92%  dan  luas  permukaan  sebesar 228,99 m 2 /g.
Kata kunci : abu ampas tebu, asam klorida, natrium hidroksida, silika

## THE RATIO OF BAGASSE ASH WITH NaOH TO MAKING PROCESS OF SILICA

## Abstract
The technology has a chance in the manufacture of silica gel is the process of extraction and precipitation process using hydrochloric acid, silica gel made from raw material bagasse ash having a silica content is high at 70.85%. The purpose of this study so that the silica-making process as the first step in the process of extraction of silica gel obtained good conditions, by varying the addition of NaOH solution with ash bagasse (bagasse). The extraction process is done on bagasse ash as much as 100  grams  of  sodium  hydroxide  with  a  concentration  of  1  N  for  1  hour  at  a  temperature  of  1050C using a 1: 6, 1: 7, 1: 8, 1: 9, 1:10, 1:11. In the extraction process reaction occurs between bagasse ash  with  sodium  hydroxide  to  form  sodium  silica,  followed  by  precipitation  using hydrochloric  acid with variable pH 4, 5, 6, and 7. The precipitated silica which is formed is filtered and dried. In the extraction process obtained the best conditions on the use of sodium hydroxide solution of 1:10, while in the process of precipitation with hydrochloric acid to produce silica highest in acidic pH conditions are pH 4 as much as 33.54 grams, with silica 92% dand surface area 228,99 m 2 /g.
Keywords : bagasse ash, hydrochloric acid, sodium hydroxide, silica

## PENDAHULUAN
Ampas  tebu  ( bagasse )  adalah  limbah  pabrik industri  gula  tebu  yang  mengandung  serat  selulosa. Potensi bagasse di  Indonesia  cukup  besar,  menurut data  statistik  di  Indonesia    luas  dari  tanaman  tebu Indonesia  395.399,44  ha.  Diperkirakan  setiap  ha tanaman tebu mampu menghasilkan100 ton bagasse . Maka  potensi bagasse nasional  yang  dapat  tersedia dari  total  luas  tanaman  tebu  mencapai  39.539.944 ton per tahun.
Berdasarkan data dari Pusat Perkebunan Gula Indonesia  (P3GI),  ampas  tebu  yang  dihasilkan sebanyak  32%  dari  berat  tebu  yang  digiling.  Dan 60%  nya  digunakan  untuk  bahan  bakar  ketel, sedangkan lebihnya dijual dan banyak dimanfaatkan untuk  pakan  ternak,  bahan  baku  pembuatan  kertas, bahan baku pembuatan pupuk, dan media pertumbu- han  jamur  merang.  Sehingga  nilai  ekonomi  yang diperoleh  dari  pemanfaatan  ampas  tebu  tersebut masih cukup rendah (Akhinov,2010).
Abu  ampas  tebu  yang  merupakan  abu  sisa pem-  bakaran  ampas  tebu  memiliki  kandungan senyawa  silika  (SiO 2 )  yang  juga  merupakan  bahan baku  utama  dari  pembentukan  silika  gel.  Hasil  uji kadar  abu  rata  -  rata  dalam  ampas  tebu  (bagasse) adalah  2.09%,  sedangkan  hasil  analisis  kadar  SiO 2 rata  -  rata  dengan  AAS  adalah  64,65%  (Hanafi, 2010).  Sehingga  abu  ampas  tebu  berpotensi  untuk diguna-  kan  sebagai  bahan  baku  pada  pembuatan silika  gel,  dengan  demikian  maka  abu  ampas  tebu akan  mem-  punyai  nilai  ekonomi  yang  lebih  baik. Silika  gel  secara  umum  dapat  digunakan  sebagai adsorben  untuk  senyawa  -  senyawa  polar,  pengisi pada kolom kromatografi dan sebagai isolator. silika gel juga digunakaan untuk pembuatan popok dan zat peyerap  kelembaban  pada  bungkus  berbagai  produk seperti sepatu, obat - obatan, dan pakaian agar tidak mudah menjamur dan rusak (Fahmi, 2016).
Silika  gel  juga  dapat  digunakan  untuk menyerap ion - ion logam dengan prinsip pertukaran ion,  namun  kemampuan  untuk  menyerap  logamnya terbatas. (Mujianti,2010)
Untuk  memproduksi  silika  gel  yang  berba- han  dasar  dari  abu  ampas  tebu  ( bagasse )  dilakukan dengan  proses  ekstraksi  dan  proses  presipitasi. Sintesis  dilakukan  dengan  memfurnace  abu  ampas tebu  pada  suhu  700 0 C  untuk  menghilangkan  kandu- ngan karbon yang masih belum terabukan karena hal ini  tidak  diinginkan,  kemudian  dilarutkan  dalam natrium  hidroksida  dengan  memvariasikan  konsen- trasi dengan pemanasan selama 1 jam dan pada suhu 105 0 C untuk reaksi pembentukan dari natrium silikat (Rhevi,2014).
Beberapa  peneliti  telah  melakukan  peneliti- an  tentang  ekstraksi  silika  dengan  proses  ekstraksi dengan  menggunakan  pelarut  -  pelarut  alkali  dan untuk  pengendapan silikanya dengan menggunakan asam (Galang, 2013). Proses ekstraksi terjadi karena
pelarut NaOH menembus kapiler - kapiler dalam abu dan  melarutkan  silika.  Larutan  silika  dengan konsentrasi  yang  tinggi  terbentuk  dibagian  dalam abu.  Dengan  cara  difusi  akan  terjadi  keseimbangan konsentrasi antara larutan silika yang ada dalam abu tersebut dengan larutan NaOH. Karena gaya adhesi, terjadi  pemisahan  larutan  yang  mengandung  silika dalam kuantitas tertentu didalam abu. Larutan silika yang  terbentuk  ini  adalah  natrium  silika  yang merupakan  reaksi  antara  NaOH  dan  silika  pada  abu bagasse (Rhevi,2014).
Untuk  memproduksi  silika  gel  maka  larutan natrium  silikat  ditambah  larutan  asam  klorida perlahan-lahan  dan  penambahan  diteruskan  hingga tebentuk  endapan,  endapan  yang    terbentuk  terjadi pada konsentrasi ion yang larut telah mencapai batas ke larutan (Galang, 2013).
Silika  presipitasi  salah  satunya  dibentuk  dari fasa  uap  atau  fumed  atau  dapat  dibentuk  juga melalui  presipitasi  dari  larutan.  Silika  presipitasi berbentuk  tepung  atau  bubuk  yang  mempunyai struktur  lebih  terbuka  dengan  volume  pori  yang lebih tinggi dari gel tepung yang dikeringkan. Silika presipitasi  dapat  digunakan  dalam  industri  karet, kosmetik dan sebagai agen pembersih dalam industri pasta  gigi,  agen  pencegah  kerak  dalam  industri makanan.  Natrium  silika  hasil  ekstraksi  kemudian direaksikan  dengan  HCl,    proses  tersebut  lebih dikenal dengan sol atau gel (Rhevi,2014). Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut :
Tujuan dari penelitian ini yaitu mencari rasio abu ampas tebu dengan larutan natrium hidrok- sida, sehingga didapatkan kondisi pengambilan silika dari abu ampas tebu terbaik.

## METODE PENELITIAN
Bahan  yang  diperlukan  adalah  abu  bagasse yang  diperoleh  dari  Pabrik  Gula  Candi  Sidoarjo, natrium  hidroksida,  dan  asam  klorida  37%. Sedangkan  untuk  peralatan  yang  digunakan  yaitu  1 set  alat  ekstraksi  dan  1  set  alat  titrasi,  dengan perlatan  penunjang  yaitu  pengaduk,  thermometer, kertas pH, kertas saring, dan oven.

## Pelaksanaan Penelitian
Abu  bagasse  dari  Pabrik  gula  Candi  Sido- arjo  sebelum  diproses,  difurnace  terlebih  dahulu untuk mengurangi kandungan karbon yang ada pada abu ampas tabu.Sehingga ada perbedaan warna, dari yang  awalnya  hitam  menjadi  abu–abu.  Selanjutnya
SiO 2 + 2 NaOH             Na 2 SiO 3 + H 2 O                (1)
H 2 SiO 3 SiO 2 .H 2 O                                     (3) Na 2 SiO 3 + 2 HCl               H 2 SiO 3 + 2 NaCl         (2)
abu  ampas  tebu  ditimbang  sebanyak  100  gram  dan diekstraksi  dengan  larutan  natrium  hidroksida  pada konsentrasi  2N  selama  1  jam  dengan  rasio  1:6,  1:7, 1:8, 1:9, 1:10, 1:11 dengan suhu 105 0 C.
Pada saat proses ektraksi, terjadi reaksi antara abu  bagasse  dengan  natrium  hidroksida  membentuk larutan  natrium  silikat.  Selanjutnya  pengambilan silika dilakukan dengan proses presipitasi menggunakan  asam  klorida  pada  konsentrasi  2  N dengan  memvariasikan  kondisi  pH  larutan  4,  5,  6, dan  7.  Kemudian  dilakukan  penyaringan  untuk memisahkan  filtrat  dengan  endapan  silika  yang diperoleh.  Selanjutnya  padatan  silika  dikeringkan dalam  oven  pada  suhu  110 0 C.  Dan  dilakukan penimbangan berat yang diperoleh.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  analisis  kandungan  silika  yang  terda- pat  pada  abu  bagasse  dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  di bawah ini.
Tabel 1. Hasil Analisis Kandungan Abu Bagasse Compound Conc (%) Methods
Si 70.85 +/- 0.100 XRF K 0.93 +/- 0.010
Ca 2.05 +/- 0.020
Ti 0.84 +/- 0.003 Fe 8.71 +/- 0.003 Ni 9.63 +/- 0.006 Cu 2.68 +/- 0.002 Zn 1.79 +/- 0.008 Re 2.52 +/- 0.030
Terlihat  dari  Tabel  1.  diatas,  bahwa kandungan  silika  yang  terdapat  pada  abu  bagasse mencapai 70,85 %. Disertai dengan beberapa macam komponen lainnya yang terdapat dalam abu bagasse. Hasil    berat  dari  silika  yang  diperoleh  dapat  dilhat pada Tabel 2.
Tabel 2. Data hasil silika yang diperoleh.
Rasio PH Akhir Volume Titran HCL (ml) Berat Silika (gram) 4 410 25,6986 1 : 6 5 384 23,6535 6 378,6 21,0626 7 370,8 19,1560 4 595,5 26,3851 1 : 7 5 544,8 24,1215 6 512,3 22,1215 7 455,5 20,0750 4 641 26,7769 1 : 8 5 579 24,3918 6 563,1 23,2229 7 557,6 21,6704 4 645,8 28,8182 1 : 9 5 640 26,6574 6 534,2 24,1265 7 521 21,8983 4 750,8 33,5409 1 : 10 5 720,3 29,4744 6 652 27,1836 7 620,4 23,9184 4 810,5 33,7102 1 : 11 5 735,5 29,6287 6 655,4 27,2527 7 630,1 24,2789
Terlihat  dari  Tabel  2.  di  atas  berat  silika yang  dihasilkan  pada  penelitian  ini  berkisar  antara 18  gram  sampai  dengan  35  gram,  dan  mengalami penurunan  seiring  dengan  meningkatnya  pH. Sehingga hal tersebut sesuai dengan (Agustin,2013), semakin  rendah  pH  larutan  maka  menghasilkan berat  akhir  silika  semakin  banyak.  Endapan  yang diperoleh  pada  pH  netral  atau  basa,  menghasilkan berat silika yang semakin sedikit. Dikarenakan pada kondisi  pH  tersebut,  larutan  asam  klorida  yang digunakan  untuk  bereaksi  dengan  natrium  silika hanya  sedikit  sehingga  pertukaran  ion  Na + dan  H + yang terjadi juga sedikit.
Berat  silika  yang  dihasilkan  pada  penelitian ini mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya  rasio  perbandingan  bahan  per larutan.Sehingga  diperoleh  berat  silika  optimal berada  pada  rasio  1:  11.  Namun  rasio  yang  lebih efisien  berada  pada  rasio  1:10,  karena  peningkatan berat  silika  yang  diperoleh  terhadap  penambahan rasio sangat sedikit jumlahnya.
Sehingga hal tersebut sesuai dengan (Agustin,2013), semakin meningkatnya rasio larutan NaOH  yang  digunakan  pada  proses  ekstraksi  maka semakin  meningkat  pula  endapan  silika  yang dihasilkan. Hal ini membuktikan bahwa rasio larutan NaOH  berpengaruh  terhadap  berat  silika  hasil ekstraksi.
Pada kondisi terbaik silika dianalisis kandungan  SiO 2 dan  luas  permukaan  yang  dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil analisis silika terbaik
Rasio Kemurnian (%) Luas Permukaan (m²/g) 1:10 92 228.99

## SIMPULAN
Hasil percobaan ini dapat disimpulkan bahwa dalam proses ekstraksi kondisi terbaik terdapat pada penambahan rasio NaOH 1:10 dengan pH presipitasi 4  yang  menghasilkan  silika  sebanyak  33,54  gram, dengan  kandungan  silica  sebesar  92%  dan    luas permukaan sebesar 228,99 m 2 /g. Semakin meningkatnya  rasio  larutan  NaOH  dan  semakin rendah  pH  yang  digunakan  maka  berat  silika  yang dihasilkan semakin banyak.

## DAFTAR PUSTAKA

## Akhinov A.F., Desiska P.H., Nazriati, Heru S., 2010,
Sintesis  Silika  Aerogel  Berbasis  Abu Bagasse dengan Pengeringan pada Tekanan Ambient , Seminar Rekayasa Kimia  dan  Proses  2010  Jurusan  Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Diponegoro Semarang, hal. E-01-1 - E-01-6 Agustin  R. , 2013, Ekstraksi  dan Penentuan Kadar Silika  Hasil  Ekstrkasi  dari  Abu  Terbang Batu  Bara ,  Skripsi  Jurusan  Kimia  Fakultas Matematika  Dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam Universitas Jember.
Fahmi  H.,  Nurfalah  A.  L.,  2016, Analisa  Daya Serap  Silika  Gel  Berbahan  Dasar  Abu Sekam  Padi ,    Jurnal  Ipteks  Terapan, Research of Applied Science and Education V10.i3 ,hal.176-182
Galang  F.A.M.,  Muhammad  R.H.S.,  Primata  M., 2013, Ekstraksi  Silika  Dari  Abu  Sekam Padi  Dengan  Pelarut  KOH ,  Konversi,
Vol.2, No.1, hal.28-31 Hanafi  A.,  Nandang  A.R..2010, Studi  Pengaruh Bentuk  Silika  dari  Abu  Ampas  Tebu Terhadap  Kekuatan  Produk  Keramik , Jurnal  Kimia  Indonesia,  Vol.5,  No.1, hal.35-38
Mujiyanti  D.R.,  Nuryono,  Kunarti  E.S.,  2010, Sintesis  Dan  Karakterisasi  Silika  Gel  Dari Abu  Sekam  Padi  Yang  Diimobilisasi Dengan  3-  (Trimetoksisilil)-1-Propantiol , Sains dan Terapan Kimia, Vol.4, No.2 , hal. 150-167
Rhevi  R.G.,  Anwar  M.,  Abdul  H.  M.,  2014,
Ekstraksi  Silika  Dari  Abu  Sekam  Padi Menggunakan  Pelarut  NaOH ,  Prosiding Seminar  Nasional  Hasil-Hasil  Penelitian dan  Pengabdian  LPPM  UMP  2014,  hal. 306-312