## RECOVERY SILIKA DARI ABU BATUBARA BOILER TEKANAN RENDAH
Taofik Hidayat 1) , Hartini Hadi Santosa 2)
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik

## Universitas Muhammadiyah Jakarta
Hadihartini@gmail.com
ABSTRAK. Saat ini abu batubara dari boiler tekanan rendah merupakan limbah yang belum tertangani  dengan  baik.  Komponen  utama  yang  ada  di  dalam  abu  batubara  adalah  silika (Si0 2 ), yaitu sebesar 40,22%. Oleh karena itu, silika dalam abu batubara memiliki potensi yang besar  untuk  di -recovery menjadi produk berbasis  silika.  Proses recovery dilakukan  dengan cara mereaksikan abu batubara dengan larutan NaOH, kemudian campuran reaksi difiltrasi sehingga  menghasilkan  filtrat  berupa,  natrium  silikat.  Untuk  melakukan  proses recovery tersebut, maka diberikan variasi: konsentrasi larutan NaOH (0,5; 0,8; 1,1; 1,4; 1,6; dan 2 M), rasio mol NaOH/Si0 2 (0,5; 0,7; 1,7; 3; dan 4), suhu reaksi (60, 70, 80, 90 dan 100°C), waktu reaksi (1, 3, 5, 7, dan 9 jam), dan diameter partikel abu (+2 mm, -1+0,63 mm, -0,63+0,335 mm, -0,355+0,2 mm, dan -0,112+0,05 mm).
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan,  kondisi  operasi  yang  menghasilkan  persen recovery silika tertinggi dari abu batubara adalah: konsentrasi larutan NaOH 2M, rasio mol NaOH/Si02 4, suhu reaksi 100°C, waktu reaksi 9 jam, dan diameter partikel abu -0,112+0,05 mm. Selain itu,  didapatkan  hasil  bahwa  rentang  variasi  diameter  partikel  abu  yang  diberikan  tidak menghasilkan perbedaan persen recovery yang signifikan.
Kata kunci : silica, batu bara, boiler

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang Penelitian
Saat ini, ketergantungan manusia terhadap energi  yang  bersumber  dari  minyak  bumi dan gas sangat tinggi. Akan tetapi dengan semakin  menipisnya  cadangan  minyak bumi  dan  gas,  terutama  yang  berada  di Indonesia,  maka  ketergantungan  tersebut harus dikurangi. Oleh karena itu, batubara diprediksi  akan  menjadi  motor  energi  di Indonesia.  Pemerintah  telah  membuat skenario bahwa untuk tahun 2025 persentase  sumber  energi  di  Indonesia akan mengalami perubahan dengan menggunakan  batubara  sebagai  sumber energi  sebanyak  33%  dari  total  sumber energi  yang  ada  (Pusat  Litbang.  Tekmira, 2006).
Industri  tekstil  merupakan  industri  yang menggunakan  batubara  terbanyak  kedua setelah  industri  pembangkit  listrik  tenaga uap  (PLTU)  dengan  konsumsi  batubara sekitar 4,2 juta ton per tahun (PT Visidata Riset Indonesia, 2009).
Konsumsi batubara yang tinggi berpotensi menimbulkan  masalah  baru  terhadap lingkungan karena akan menghasilkan abu sebanyak  5  -  10%  dari  setiap  massa batubara yang dibakar.
Sebagai  contoh,  limbah  abu  batubara  di daerah  industri  Majalaya  mengganggu kenyamanan lingkungan permukiman karena kalangan industri pengguna batubara  menumpuk  limbahnya  di  area bebas  atau  terbuka,  bahkan  ada  yang membuang  di  pinggir  jalan  sehingga pemandangan  menjadi  terganggu  oleh gundukan  limbah  tersebut  (Suara  Karya, 2006). Hal ini menunjukkan bahwa saat ini limbah  batubara  yang  ada  masih  belum tertangani  dengan  baik  karena  belum adanya metode yang tepat untuk mengolah limbah tersebut. Selain itu, proses perizinan  untuk  membuang  limbah  ini sangat  sulit  sehingga  kalangan  industri lebih banyak yang membuang secara ilegal ke lingkungan pemukiman.
Silikon dioksida (Si0 2 ) merupakan senyawa yang paling banyak terkandung dalam abu
hasil pembakaran batubara yaitu sebanyak 52% (Kemeneg. Lingkungan Hidup, 2006). Hal  ini  menjadikan  abu  batubara  sangat potensial untuk di -recovery sehingga dapat dihasilkan  produk-produk  berbasis  silika yang berguna untuk berbagai keperluan.
Silika  merupakan  senyawa  kimia  yang pemanfaatan  dan  aplikasinya  sangat  luas mulai  di  bidang  elektronika,  mekanik, medis,  seni,  dan  bidang-bidang  lainnya (Harsono, 2002).
Silika  dapat  direaksikan  dengan  bahan kimia lain seperti NaOH sehingga dihasilkan  produk  berupa  natrium  silikat yang  berwujud  padat  ataupun  cair.
Persamaan reaksi antara natrium hidroksida  (NaOH)  dengan  silika  (Si0 2 ) yang  disebutkan  dalam  sebuah  artikel  di http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon  dioxide (2010) adalah Si0 2 + 2 NaOH - »■ Na 2 Si0 3 + H 2 0 Oleh  karena  itu,  penelitian  ini  ditujukan untuk  mengolah  limbah  hasil  pembakaran batubara  dengan  cara recovery sehingga dihasilkan  produk  lain  yang  memiliki  nilai ekonomi  lebih  tinggi  dan  mengurangi kandungan
B3 dalam abu hasil pembakaran batubara tersebut.

## Perumusan Masalah
Pada  dasarnya  proses recovery silika adalah mereaksikan abu hasil pembakaran batubara  dengan  larutan  basa  kuat  pada kondisi operasi tertentu. Pada penelitian ini akan dikaji bagaimana pengaruh beberapa kondisi  operasi  terhadap  proses recovery sehingga didapatkan kondisi  operasi dengan persen recovery silika tertinggi.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Batubara
Batubara  adalah  batuan  sedimen  yang berasal  dari  tumbuhan  purba  yang  telah tertimbun  dan  terdekomposisi  selama jutaan  tahun  di  dalam  tanah.  Kandungan utama  batubara  adalah  karbon  sehingga menyebabkan  batubara  menjadi  mudah terbakar.  Batubara  memiliki  nilai  kalori yang tinggi yaitu antara 4200 sampai 6300 kkal/kg  ( www.coalindoenergy.com .  2008). Oleh karena itu, batubara dapat digunakan
sebagai  bahan  bakar  untuk  memenuhi kebutuhan energi di dunia industri.
Di  dunia  industri,  batubara  digunakan sebagai  bahan  bakar  boiler.  Menurut Kemeneg.  Lingkungan  Hidup  (2006), sistem  pembakaran  batubara  di  boiler umumnya terbagi dua yaitu:
(1) Sistem  unggun  terfluidakan (fluidized bed system ), yaitu sistem pembakaran  dimana  udara  ditiupkan dari  bawah  menggunakan  blower sehingga  benda  padat  di  atasnya berperilaku seperti fluida.
(2) Fixed bed system atau grate system, yaitu  teknik  pembakaran dimana  batubara  berada  di  atas conveyor yang berjalan atau grate.

## Abu Batubara
Abu  batubara  adalah  partikel  halus  yang terbentuk karena adanya perubahan bahan mineral  ( mineral  matter) dalam  batubara akibat  proses  pembakaran  di  boiler ( http://firdaushanif.multiplv.eom/ioumal/ite m/2/ Pembakaran Batubara. 2007).
Pada pembakaran batubara di dalam boiler terbentuk  dua  jenis  batubara  yaitu  abu terbang (fly  ash )  dan  abu  dasar  ( bottom ash). Menurut  Kemeneg.  Lingkungan Hidup  (2006), fl'y  ash dan bottom  ash adalah  terminologi  umum  untuk  abu terbang  yang  ringan  dan  abu  relatif  berat yang timbul dari suatu proses pembakaran suatu bahan yang lazimnya menghasilkan abu. Fly ash dan bottom ash dalam konteks ini  adalah  abu  yang  dihasilkan  dari pembakaran batubara.
Pada  boiler  dengan fix  bed  system , perbandingan berat fly ash dan bottom ash yang terbentuk adalah 15-25% berbanding 75-25%  (Kemeneg.  Lingkungan  Hidup, 2006). Umumnya, komposisi kimia bottom ash ditunjukkan oleh tabel 2.1
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Bottom Ash

## Silikon Dioksida
Dalam sebuah artikel di
http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon  dioxide (2010),  disebutkan bahwa  silikon dioksida merupakan sebuah oksida dari silikon yang mempunyai  rumus  kimia  Si0 2 .  Silikon dioksida  juga  dikenal  dengan  nama  silika yang mempunyai dua bentuk, yaitu bentuk kristal dan bentuk amorf.
Menurut  Takeuchi  (2008),  secara  umum, perbedaan antara kristal dan amorf terletak pada susunan partikel penyusunnya.Gambar  2.2  menunjukkan perbedaan antara susunan partikel pembentuk  padatan  amorf  dan  padatan kristal. Dalam sebuah artikel di
http://en.wikiDedia.org/wiki/Silicon  dioxide (2010), disebutkan bahwa silika larut dalam larutan  alkali  yang  panas  dan  memiliki konsentrasi  tinggi.  Persamaan  reaksinya adalah sebagai berikut
Si0 2 + 2 NaOH - »• Na 2 Si0 3 + H 2 0
Menurut Sarkar dkk. (2004), silika berbentuk  amorf  memiliki  reaktivitas  yang lebih  tinggi  terhadap  alkali  (natrium  dan kalium)  dibandingkan  dengan  silika  yang
No. Komponen Persen Berat 1 SiO, 50 - 60% 2 A1 2 0 3 18-28% 3 Fe 2 0 3 9 - 29% 4 CaO 1 - 5% 5 MgO 1 - 2% 6 Ti0 2 1 - 2%
Sumber: MSDS Bottom Ash (2001)
a. Padatan Kristal    b. Padatan Amorf
Gambar 2.2 Susunan Partikel Padatan Kristal dan Padatan Amorf Sumber: Takeuchi (2008)

## berbentuk kristal.

## Humus
Humus  merupakan  senyawa  kompleks yang  tahan  terhadap  perombakan  oleh mikroorganisme, berbentuk amorf, berwarna coklat kehitaman, bersifat koloid dan  berasal  dari  proses  degradasi  bahan organik seperti daun, pohon atau kayu oleh mikroba tanah (Ariyanto, tanpa tahun). Menurut  Ariyanto  (tanpa  tahun),  humus diklasifikasikan menjadi tiga bagian, yaitu:
1. Humic acid atau asam humat Asam  humat  memiliki  warna  yang gelap,  aktif  dalam  reaksi  kimia,
dapat larut dalam basa  kuat tetapi tidak  larut  dalam  asam,  dan mempunyai gugus fungsional asam.
2. Fulvic acid atau asam fulvat Asam  fulvat  mengandung  gugus fungsional basa, dapat larut dalam basa  dan  asam,  dan  aktif  dalam reaksi kimia..
3. Humin Humin  adalah  bagian  dari  humus yang  tidak  larut  dalam  asam  dan basa, memiliki berat molekul paling besar, dan tidak aktif dalam reaksi kimia.
Gambar 2.4 menunjukkan contoh susunan molekul dari asam humat yang mengandung gugus phenolic.

## Gambar 2.3 Susunan Molekul Asam
Humat Sumber:
https://en.wikipedia.org/wiki/Humic_acid (2010)

## Produk Berbasis Silika
Produk  berbasis  silika  merupakan  produk yang mengandung silika sebagai komponen  dasar.  Produk  berbasis  silika yag  paling  banyak  digunakan  terutama  di dunia industri adalah silika gel dan natrium
silikat.
(1) Silika Gel Silika gel  merupakan  suatu  bentuk dari  silika  yang  dihasilkan  melalui penggumpalan  sol  natrium  silikat (NaSi0 2 ).  Sol  dapat  didehidrasi sehingga berubah menjadi padatan atau  butiran  mirip  kaca  yang bersifat tidak elastis ( http://punkels.wordpress.com/200 8/12/21 /kegunaan-silica-gel/. 2008). Silika gel merupakan padatan  yang  memiliki  porositas yang sangat tinggi ( http://www.chromatographv-online .org/topics/silica/gel.html . tanpa tahun).  Porositas  yang  tinggi  ini menjadikan silika gel memiliki daya serap yang tinggim terhadap kelembaban  atau  substansi  lain sehingga dapat dimanfaatkan sebagai  zat  penyerap,  pengering, dan penopang katalis.
(2) Natrium Silikat Natrium  silikat  adalah  salah  satu senyawa yang mengandung natrium  oksida  (Na 2 0)  dan  silika (Si0 2 ).  Menurut  Speight  (2002), natrium  silikat  diproduksi  dengan mereaksikan  soda  abu  (Na 2 C03) dengan  pasir  silika  pada  suhu 1200°C  sampai  1400°C  dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
Na 2 CC>3 + «Si0 2 —► Na 2 0.«Si0 2 + C0 2
Natrium  silikat  merupakan  senyawa  yang tidak  berwarna,  transparan  dan  terlihat seperti  kaca.  Di  pasaran,  natrium  silikat tersedia dalam bentuk bubuk ( powder ) dan cairan  kental.  Senyawa  ini  dapat  larut dalam air membentuk cairan seperti sirup. Beberapa  bentuk  dari  natrium  silikat mempunyai  kelarutan  yang  kecil  di  dalam air  dan  ada  pula  yang  tidak  larut  sama sekali.  Natrium  silikat  dapat  larut  baik  di dalam  air  yang  dipanaskan  dalam  kondisi vakum
( http://chemicalland21.com/industrialchem/
inorganic/sodium%20silicate.htm ).

## Pemanfaatan Natrium Silikat
Berikut  ini  adalah  beberapa  pemanfaatan dari natrium silikat.
(1) Pengawetan makanan (telur)
Telur  dapat  diawetkan  dengan  cara
direndam  di  natrium  silikat.  Ketika direndam,  pori-pori  pada  kulit  telur akan  tertutup  sehingga  menghalangi bakteri penyebab busuk untuk masuk dan  dapat  menjaga  telur  tetap  segar hingga sembilan bulan ( http://en.wikinedia.org/wiki/Sodium silicate. 2010). Menurut http://www.scribd.com/doc/18083044/ BUDIDAYA-TERNAK- ITIK(2009),
telur  yang  akan  diawetkan  direndam selama  satu  bulan  dengan  larutan natrium silikat 10%.
(2) Inhibitor korosi Natrium silikat yang dicampur dengan senyawa  posfat  efektif  menghambat laju  korosi  pada  logam  baja  dengan kondisi  pH  mendekati  7  dan  dengan kadar CI yang rendah. Pada umumnya larutan Natrium Silikat yang digunakan mempunyai komposisi 8,76% Na 2 O dan 28,38% SiO 2 dengan konsentrasi  2-10  ppm  (Dalimunthe 2014)
(3) Pengawetan kayu
Rolfe  Cobleigh  dalam  bukunya  yang berjudul Handy  Farm  Devices  and How  to  Make  Them menyarankan untuk  menggunakan  natrium  silikat sebagai bahan untuk mengolah kayu.
Kayu  yang  diolah  dengan  natrium silikat memiliki ketahanan yang tinggi terhadap  rayap  dan  menjadi  tidak mudah terbakar
(' http://en.wikiDedia.org/wiki/Sodium silicate. 2010).
(4) Builder pada deterjen Builder adalah  salah  satu  komponen deterjen yang dapat mengikat kation- kation  penyebab  kesadahan  yang sebagian  besar  adalah  kation  Ca 2r (kalsium)  dan  Mg  (magnesium), dengan  cara  melepas  kation  Na (natrium) dan menggantikannya dengan  kalsium  atau  magnesium (Hardi dan Ramadhan S., 2008).
(5) Pelapis beton
Natrium  silikat  yang  melapisi  beton akan  menutup  pori-pori  beton  dan mengikat kelebihan Ca(OH)2 sehingga beton tidak akan rusak oleh adanya air
( http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium silicate. 2010).

## Hipotesis
Persen recovery silika  dari  abu  hasil pembakaran batubara akan semakin besar dengan bertambahnya konsentrasi NaOH, rasio  mol  NaOH/Si0 2 ,  suhu  reaksi,  dan waktu reaksi.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Penelitian  Politeknik  Negeri  Bandung, Jalan  Gegerkalong  Hilir,  Bandung,  Jawa Barat.  Pelaksanaan  penelitian  dilakukan pada bulan Februari sampai Maret 2010.

## Alat dan Bahan
Tabel  3.1  adalah  tabel  yang  menyajikan data  alat  -  alat  utama  yang  digunakan dalam penelitian ini.
Tabel 3.1 Alat-alat Untuk Mengumpulkan Data
Bahan  utama  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah
(a) NaOH  teknis  dan  p.a.  dari Brataco Chemical yang  telah  distandardisasi dengan asam oksalat
(b) abu  batubara  dari  boiler  tekanan rendah dari pabrik tekstil PT Garuda Mas Tekstil Cimahi

## Metode Penelitian
Dalam penelitian ini, tahap - tahap penelitian yang dilakukan terdiri dari tahap persiapan, tahap pelaksanaan percobaan, dan tahap analisis.

## Tahap Persiapan
Tahap persiapan ini terdiri dari:
1.  Persiapan Peralatan Peralatan  utama  yang  digunakan dalam penelitian ini adalah
(a) labu  leher  tiga  kapasitas  500 ml dilengkapi dengan kondensor;
(b) termometer dengan temperatur maksimal 250 °C; (c) motor pengaduk
dengan kecepatan maksimum sebesar 800 rpm; (d) spektrofotometer HA CHD2800\ (e) penangas listrik dengan spesifikasi yaitu : • Temperatur  maksimal
200 °C
• Voltase 200 volt
• Daya 1000 watt
• Frekuensi 50 Hz
Gambar 3.1 menunjukkan rangkaian reaktor yang digunakan untuk penelitian. Keterangan: 1. R eaktor 2. P enangas 3. K ondensor 4. T ermometer 5. T abung CaCL 6. M otor pengaduk 7. S elang silikon 8. L ubang pengambil sampel 2.  Persiapan Bahan Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah
(c) NaOH teknis dan p.a. dari
Brataco Chemical yang telah distandardisasi dengan asam oksalat (d) abu batubara dari boiler tekanan rendah dari pabrik tekstil PT Garuda Mas Tekstil
Cimahi

## Tahap Pelaksanaan Percobaan
Tahap pelaksanaan percobaan yang dilakukan adalah sebagai berikut:
(1)  Tahap pre-treatment
a)  Pengecilan ukuran Abu boiler yang didapatkan  dikecilkan  ukurannya dengan menggunakan ball mill agar luas permukaan antara abu dengan NaOH  lebih  besar  sehingga  silika yang bereaksi menjadi lebih banyak. b)  Pengayakan Pengayakan dilakukan untuk memvariasikan ukuran partikel yang  digunakan  untuk  reaksi, pengayakan  ini  dilakukan  dengan menggunakan screen analyzer c)  Pencucian Pencucian dilakukan untuk menghilangkan  alkali  total  dengan cara melarutkannya dengan aquades,  agar  alkali  total  tersebut tidak  mengganggu  proses  reaksi yang akan dilakukan. Abu batubara dicuci dengan aquades dan disaring  sampai  filtrat  mempunyai pH yang netral. Setiap 10 gram abu batubara  dicuci  dengan  aquades sebanyak 100 ml.
d)  Pengeringan
Abu  yang  telah  dicuci  dikeringkan dengan  menggunakan  oven  pada temperatur  110  °C  selama  4  jam agar abu yang ditimbang bebas air. e)  Penghilangan senyawa besi
(separasi magnetik)
Senyawa besi dalam abu batubara merupakan  pengotor  yang  akan mengganggu  proses  reaksi  yang akan dilakukan. Penghilangan
senyawa besi ini dilakukan dengan menggunakan magnet.
f)  Analisis awal terhadap abu batubara
Analisis awal yang dilakukan terhadap abu batubara adalah: • analisis  kandungan kimia abu batubara dengan menggunakan metode spektrofotometri.  Alat  yang digunakan dalam analisis ini adalah spektrofotometri serapan atom (SSA), •  analisis  mengenai  bentuk silika  dalam  abu  batubara dengan menggunakan metode  mikroskopik  optik. Alat  yang  digunakan  dalam analisis ini adalah mikroskop optik Carl Zeiss.
(2) Tahap reaksi a) Tahap reaksi awal Tahap reaksi awal dilakukn dengan  cara  mereaksikan  abu hasil pre-treatment dengan  dua jenis  NaOH  (p.a.  dan  teknis) kemudian  membandingkan  hasil recovery dari kedua reaksi
tersebut.  Hal  ini  dilakukan  untuk menentukan  jenis  NaOH  yang akan  dipakai  dalam  reaksi-reaksi berikutnya.
b) Tahap reaksi utama Tahap  reaksi  utama  merupakan tahap  yang  digunakan  untuk menentukan kondisi operasi dalam recovery silika yang ada di dalam  batubara  dengan  cara memvariasikan
konsentrasi NaOH,  rasio  NaOH/SiOi,  suhu reaksi, waktu reaksi, dan diameter partikel abu.
Kondisi  operasi  yang  didapatkan  dari penelitian  yang  pernah  dilakukan  tentang recovery silika dari abu batubara adalah:
1. Vucinic  dkk.  (tanpa  tahun), proses  reaksi  dilakukan  pada suhu  90°C,  waktu  reaksi  5  jam dan  rasio  mol  NaOH/Silika adalah 0,7 dan 1,3
2. Nugteren  dkk.  (2001),  proses reaksi  dilakukan  pada  suhu 90°C,  waktu  reaksi  6  jam,
konsentrasi NaOH 2M dan rasio mol NaOH/Silika adalah 3.
Proses recovery silika dalam penelitian  ini  menerapkan  kondisi operasi  pada  tekanan  atmosfir dengan kecepatan pengadukan 800 rpm.  Tabel  3.2  menunjukkan  daftar variasi  yang  dilakukan  pada  suhu 90°C  dan  waktu  5  jam  untuk mengetahui konsentrasi yang menghasilkan persen recovery silika tertinggi.

## Tahap Analisis
Filtrat yang dihasilkan dari tahap filtrasi dianalisis kadar silikanya dengan menggunakan metoda spektrofotometri.

## Metode Analisis
Dalam penelitian ini, analisis utama yang dilakukan adalah
(1) Analisis  bentuk  silika  dalam  abu dengan menggunakan alat mikroskop Cari Zeiss.
(2) Analisis kandungan kimia dalam abu dengan
menggunakan alat
spektrofotometer serapan atom
(SSA).  Analisis  ini  menggunakan metode SNI 13-3608-1994.
(3) Analisis  kadungan  silika dalam  filtrat  dengan  menggunakan alat  spektrofotometer Hach D2800. Analisis  ini  menggunakan  metode SMEWW 4500 Si02

## Hasil Reaksi Recovery Silika dari Abu
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa rentang konsentrasi dari 4 M sampai 6 M, analisis  terhadap  persen recovery silika tidak dapat dilakukan. Hal ini teijadi karena pada rentang konsentrasi tersebut, campuran  antara  abu  batubara  dengan NaOH menghasilkan campuran berbentuk slurry yang  tidak  dapat  menghasilkan produk  berupa  cairan  ketika  campuran tersebut  difiltrasi. Slurry terbentuk  karena massa  abu  yang  diberikan  lebih  banyak dari massa larutan NaOH.
Untuk  mengetahui  secara  lebih  tepat pengaruh  konsentrasi  terhadap  persen recovery ,  maka  dilakukan  perubahan rentang konsentrasi menjadi 0,5 M sampai 2M  agar  persen recovery -nya  dapat diketahui  dan  konsentrasi  optimum  dapat
diperoleh.  konsentrasi  dan  pengaruhnya terhadap persen recovery silika.
Semakin  tinggi  konsentrasi  larutan  NaOH maka  silika  yang  bereaksi  dengan  NaOH lebih  banyak  sehingga  menghasilkan persen recovery
yang lebih besar.Pembahasan

## Proses Pencucian
Pada  pencucian  tahap  pertama,  pH  filtrat cenderung  basa.  Hal  ini  terjadi  karena kandungan alkali di dalam abu (K2O, Na20, CaO, dan MgO) larut dalam air cucian yang menjadi filtrat. Pada pencucian berikutnya, pH filtrat menurun dan mendekati pH netral karena  jumlah  alkali  di  dalam  abu  yang membuat  pH  filtrat  menjadi  basa  semakin berkurang.  Nilai  pH  filtrat  yang  netral tersebut  menunjukkan  bahwa  abu  yang dicuci telah bebas alkali. Dengan demikian, untuk  membuat  abu  menjadi  bebas  dari alkali, diperlukan pencucian sebanyak tiga kali.

## Penentuan  Jenis  NaOH  yang  Akan Digunakan
Hasil  percobaan  menunjukkan  bahwa natrium  silikat  yang  dihasilkan  memiliki perbedaan kadar silika yang tidak signifikan  antara  yang  menggunakan NaOH  p.a.  dengan  NaOH  teknis.  Hal  ini menunjukkan bahwa pengotor yang terkandung  di  dalam  NaOH  dengan kualitas  teknis  tidak  mengganggu  reaksi antara silika di dalam abu batubara dengan NaOH sehingga untuk run - run berikutnya, jenis NaOH yang digunakan adalah NaOH kualitas teknis.
Pengamatan terhadap kondisi fisik natrium silikat  yang  dihasilkan  tidak  menunjukkan adanya  gel.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa alumina yang ada di dalam batubara tidak ikut larut dalam NaOH membentuk alumino silikat  yang  berupa  gel.  Di  dalam  abu, terkandung  silika  dalam  bentuk  bebas (Si02)  dan  silika  yang  terikat  dengan alumina (Al 2 03.Si0 2 ) (Huda, 2010).
Reakivitas  NaOH  terhadap  silika  mampu memutuskan  ikatan  antara  silika  dan alumina ini sehingga hanya silika saja yang bereaksi dengan NaOH membentuk natrium  silikat.  Jadi,  Al 2 03.Si02  tidak bereaksi  dengan  NaOH  dalam  keadaan terikat  membentuk  alumino  silikat  yang berbentuk gel. Walaupun demikian,
alumunium  tersebut  masih dapat bereaksi dengan NaOH membentuk senyawa natrium aluminat (Sri Rahayu, 2010).30 Pengaruh Bentuk Silika Terhadap Persen Recovery Dari  seluruh  percobaan  yang  dilakukan, persen recovery maksimum yang didapatkan adalah 65,32%. Persen
recovery ini  merupakan  nilai  yang  rendah jika dibandingkan dengan persen recovery silika dari abu sekam padi yang mencapai kisaran 80% (Harsono, 2010). Rendahnya persen recovery ini dikarenakan silika yang terkandung  di  dalam  abu  lebih  banyak yang  berbentuk  kristal,  yaitu  51,85%. Sedangkan  di  dalam  abu  sekam  padi, semua  silika  berbentuk  amorf  (Harsono, Recovery  Silika  Dari  Abu  Batubara  Boiler Tekanan  Rendah 2010).  Menurut  Sarkar dkk.  (2004),  silika  yang  berbentuk  kristal memiliki  reaktivitas  yang  lebih  rendah terhadap alkali dibandingkan dengan silika yang  berbentuk  amorf.  Kristal  memiliki reaktivitas  yang  lebih  rendah  karena susunan partikelnya yang teratur sehingga menyebabkan silika kristal lebih rapat dan cenderung  tidak  berpori.  Kerapatan  dan tidak  adanya  pori  ini  yang  menyebabkan silika  memiliki surface  contact  area yang lebih  kecil  sehingga  reaktivitasnya  lebih rendah  dibandingkan  dengan  silika  yang berbentuk amorf.

## Identifikasi  Penyebab  Warna  Dalam Filtrat
Semua percobaan yang dilakukan menghasilkan produk reaksi yang
berwarna  coklat.  Beberapa  cara  yang dilakukan untuk mengidentifikasi penyebab warna cokelat adalah sebagai berikut:
(1) Menyaring  produk  reaksi  dengan kertas watman 40  yang  dilapisi dengan 3  kertas  saring  biasa.  Hal  ini dilakukan berdasarkan hipotesis bahwa  warna  yang  terdapat  dalam natrium silikat disebabkan oleh partikel  yang  dapat  tertahan  oleh kertas watman 40  dan  kertas  saring biasa  masih  terlalu  besar  untuk menyaring  partikel  penyebab  warna tersebut. Percobaan ini menghasilkan filtrat  yang  tetap  berwarna  cokelat. Dengan  demikian,  penyebab  warna cokelat  bukan  partikel  yang  dapat
tertahan oleh kertas watman 40.
(2) Mengaerasi  produk  reaksi  selama satu hari kemudian larutan hasil aerasi disentrifugasi. Hal ini dilakukan berdasarkan hipotesis bahwa
penyebab  warna  cokelat  adalah  sisa senyawa besi di dalam abu yang tidak terpisahkan ketika dilakukan separasi magnetik. Dengan meng-aerasi larutan  tersebut  diharapkan  senyawa besi penyebab warna dapat dioksidasi dan  diendapkan  oleh  sentrifugasi. Hasil  sentrifugasi  tetap  menghasilkan larutan  yang  bernama  cokelat  yang menunjukkan bahwa penyebab wama bukan  senyawa  besi  tetapi  senyawa lain  yang  tidak  dapat  mengendap dengan cara di-aerasi dan
sentrifugasi.  Selain,  senyawa  besi tidak  dapat  menyebabkan  wama larutan natrium silikat menjadi cokelat tetapi
menyebabkan wama kekuningan  yang  tidak  akan  sepekat seperti yang dihasilkan pada penelitian ini (Saleh, 2010).
(3) Melakukan  pencucian  dengan  air bersuhu 90°C kemudian mereaksikan abu  hasil  pencucian  dengan  larutan NaOH 1 M, rasio mol Na0H/Si02 0,5, suhu reaksi 90°C, dan waktu reaksi 5 jam.  Hal  ini  dilakukan  berdasarkan hipotesis bahwa zat yang menyebabkan  warna  cokelat  pada produk  reaksi  adalah  zat  yang  dapat larut  dalam  air  panas.  Setelah  abu hasil  pencucian  direaksikan  dengan larutan  NaOH,  produk  reaksi  yang dihasilkan  masih  berwarna  cokelat. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  zat  yang menyebabkan  warna  cokelat  tidak terbuang pada saat pencucian. Dengan demikian, zat yang menyebabkan  wama  cokelat  adalah zat yang tidak larut dalam air bersuhu 90°C
Kadar  karbon  yang  terkandung  di  dalam abu  batubara  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah 35,42%. Diperkirakan zat yang menyebabkan cokelatnya larutan produk  adalah  kandungan  karbon  yang tinggi dalam abu sehingga karbon tersebut bereaksi  dengan  NaOH  (Soeswanto, 2010).  Oleh  karena  itu,  dilakukan  flotasi sederhana pada abu kemudian hasil flotasi
tersebut direaksikan  dengan  NaOH  teknis dengan  konsentrasi  3  M,  rasio  mol NaOH/Si02 3, suhu 90°C dan waktu 2 jam. Hasil  dari  percobaan  tersebut  adalah larutan  produk  yang  masih  berwarna cokelat.  Dengan  demikian,  flotasi  yang dilakukan tidak mampu menghilangkan zat penyebab  wama  keruh  di  dalam  larutan produk karena tekniknya masih sederhana sehingga  persen  penyisihan  karbonnya sedikit.
Untuk  membuktikan  bahwa  penyebab wama  cokelat  dalam filtrat  adalah  karbon, maka  dilakukan  percobaan  dengan  cara mereaksikan karbon aktif dengan NaOH 1 M pada suhu 90°C selama 5 jam. Hasilnya adalah  sebuah  larutan  yang  berwarna cokelat.  Menurut  Huda  (2010),  karbon bersifat  inert  (tidak  bereaksi)  terhadap larutan NaOH. Dengan demikian, penyebab  wama  cokelat  bukan  karbon yang  ikut  bereaksi  dengan  NaOH  tetapi ada  suatu  senyawa  yang  teijebak  dalam padatan karbon dan larut dalam NaOH.
Menurut  Saleh  (2010),  penyebab  wama coklat tersebut adalah asam humat (humic acid) yang terdapat di dalam batubara dan tersisa  di  dalam  abu  yang  dihasilkan  dari pembakaran batubara.
Karena
batubaranya  dibakar  di  dalam  boiler bertekanan rendah dengan sistem pembakaran fix  bed, maka  asam  humat masih tersisa di dalam abu yang dihasilkan dari  boiler  tersebut.  Asam  humat adalah senyawa  berwarna  cokelat  yang  dapat larut  dalam  basa  kuat  seperti  NaOH (Ariyanto, tanpa tahun).

## Penjernihan Filtrat
Warna cokelat pada filtrat disebabkan oleh adanya  asam  humat.  Menurut  Ariyanto (tanpa  tahun),  asam  humat  merupakan koloid  yang  bermuatan  negatif.  Oleh karena  itu,  PAC  (polialumunium  klorida) dapat  digunakan  sebagai  pendestabil koloid  asam  humat  sehingga  muatan negatif dalam koloid dapat dinetral dengan muatan positif dari ion alumunium. Menurut Saleh  (2010),  konsentrasi  larutan  PAC yang  digunakan  untuk  mengendapkan asam  humat  adalah  50%  dan  jumlah penambahannya  adalah  30%  dari  volume filtrat  yang  akan  dijernihkan.  Dengan penambahan  PAC  tersebut,  asam  humat
dapat  diendapkan  dan  filtrat  berwarna cokelat  yang  dihasilkan  dari  penelitian  ini dapat menjadi jernih.
Tabel 4.6 menunjukkan bahwa telah teijadi penurunan  kadar  silika  sebesar  84,75% pada  saat  proses  penjernihan  dengan menggunakan  PAC.  Penurunan  kadar silika  ini  disebabkan  oleh  penambahan PAC yang dapat menurunkan pH.
Penurunan  pH  tersebut  menyebabkan silika dalam  filtrat mengendap dan terbuang bersama endapan asam humat.
Hasil  analisis  terhadap  endapan  asam humat yang  dihasilkan  dari proses penjernihan  menunjukkan  bahwa  pada endapan tersebut  mengandung  silika sebesar  9,3%.  Dengan  demikian  proses penjernihan dengan menggunakan larutan PAC  tidak  layak  untuk  dilakukan  karena dapat  menyebabkan  penurunan  kadar silika  dalam  filtrat  hasil  reaksi  antara  abu dengan larutan NaOH.

## Penurunan  Volume  Larutan  NaOH  di
Fiitrat Semua percobaan yang dilakukan menunjukkan adanya  rata-rata penurunan volume  sebanyak  24,52%  pada  saat larutan  NaOH  menjadi  fiitrat.  Menurut Schure dkk. (1985), abu batubara merupakan partikel yang porous. Porositas dari abu menyebabkan cairan yang berada di  sekitarnya  berdifusi  ke  dalam  dan terjebak  di  dalam  padatan  abu  sehingga menyebabkan  penurunan  volume  larutan NaOH  ketika  larutan  tersebut  menjadi fiitrat.

## KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan pada bab IV, maka diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1.  Dari  semua  rentang  variasi  yang dilakukan,  kondisi  operasi  yang menghasilkan persen recovery silika tertinggi  dari  abu  batubara  boiler tekanan rendah pada tekanan atmosfir dan kecepatan pengadukan 800 rpm adalah:
2.  Pada  reaksi  dengan  rentang  variasi ukuran  diameter  rata-rata  partikel abu menghasilkan perbedaan persen recovery yang  silika  yang  tidak signifikan.
3.  Nilai  persen recoveiy silika  yang rendah (65,32%) dikarenakan adanya  silika  kristal  yang  memiliki reaktivitas yang rendah
4.  Proses  penjernihan  filtrat  dengan menggunakan  larutan  PAC  tidak layak untuk dilakukan karena menyebabkan penurunan kadar silika sebesar 84,75%

## DAFTAR PUSTAKA
Ariyanto,  Dwi  Priyo.  tanpa  tahun. Ikatan
Asam antara Asam Organik Tanah dengan Logam (on line). Surakarta: Jurusan  Ilmu  Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret. Budidaya Ternak Itik. 2009.
http://www.scribd.com/doc/18083 Q44/BUDIDAYA- TERNAK-ITIK . Dalimunthe, Indra Surya. 2004. Kimia dari Inhibitor Korosi (on line). Medan:
Fakultas Teknik Universitas
Sumatra Utara. Harsono,  Heru.  2002. Pembuatan  Silika Amorf  dari  Limbah  Sekam  Padi (Synthesis  of  Amorphous  Silicon from  Outer  Shell  of  Rice  Seeds).
Malang:  Jurusan  Fisika  FMIPA Universitas Brawijaya. Huda, Miftahul. 2010. Komunikasi Langsung.  Bandung,  29  April 2010. Indonesian Coal Index. 2008. www.coalindoenergy.com . (21 Januari 2010). Kegunaan Silika Gel. 2008. http://punkels.wordpress.com/2Q0 8/12/21/kegunaan-  silica-gel/ .  (12
Agustus 2010).
KementrianNegara  LingkunganHidup.
2006.
http//b3.menlh.go.id/3r/article.php?articl
e_id=6. (27 Januari 2010).
Maulida Hardi, Fikri dan Riyadi Ramadhan
S. 2008. Tugas Akhir Pembuatan Natrium Silikat Dari Abu Sekam Padi (on line). (27 Januari 2010).
MSDS  Bottom  Ash (on  line).  2001.  (27 Januari 2010). Nugteren, Henk W., dkk .2001.
Determination  of  The  Available  Si and Al from Coal Fly Ashes Under Alkaline Condition with The Aim of The  Synthesizing  Zeolit  Product
(on  line).  Kentucky:  International Ash Utilization Symposium. Pembakaran Batubara. 2007. http ://firdaushanif.  multiply,  com/  i oumal/item/2/ Pembakaran Batubara. (19 Mei 2007).
Peraturan  Pemerintah  no.85  tahun  1999
(on line). (27 Januari 2010). PT  Visidata  Riset  Indonesia.  2009. Masa Depan Bisnis Industri Pertambangan Batubara Di Indonesia, www.visdatin.com/kp/kp batubara  ind.htm T  27  Januari 2010). Saleh, Nuryadi. 2010. Komunikasi Langsung.  Bandung,  22  Maret 2010. Sarkar dkk. 2004. Handbook for Identification of Alkali-Silica Reactivity in Airfield Pavement (on line). U.S. Department of Transportation  Federal  Aviation Administration. Schure  dkk.  .1985. Surface  Area  and Porousity of Coal Fly Ash.
http://pubs.acs.Org/doi/abs/l  0.102
l/es00131 a009 . ( 25 Juli 2010).
Silica  Gel. tanpa
tahun.
http://www.chromatography-online. org/topics/silica/gel.html (12 Agustus, 2010). Silicon Dioxide. 2010.
http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon dioxide . (25 Januari
2010 ). Sodium Silicate. 2010.
http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium silicate . (12 Juni 2010 ). Sodium Silicate (online) (tanpa tahun)
http://chemicalland21.com/industri alchem/inorganic/sodium%20silica te.html 12 Juni 2010).
Soeswanto,  Bambang.  2010.  Komunikasi Langsung. Bandung, 12 Juli 2010. Speight,  James  G.  2002. Chemical  and Process  Design  Handbook (on line). (27 Januari 2010).
Sri  Rahayu,  Endang.  2010.  Komunikasi Langsung.  Bandung,  4  Agustus 2010. Suara Karya. 2006. www.ima-api.com/news.php?pid=9 68&act=detail . (27 Januari 2010 ).
Takeuchi, Yoshito. Padat an Kristalin dan Amorf. 2008. http://www.chem-in-try.org/materi kimia/kimia dasar/padatan-kristalin-omorf
(l0Juli 2010).
Tim  Kajian  Batubara  Nasional  Kelompok
Kajian Kebijakan Mineral da Batubara. 2006. Batubara Indonesia (on  line). Pusat  Litbang  Teknologi
Mineral dan Batubara. www.tekmira.esdm.go.id/dala/files /batubara%20Indonesia.pdf (27 Januari 2010).
Vucinic,Dusicadkk. tanpa  tahun.
http://www.doai.org/doai?func=abstract
&id=l 12286 . ( 27 Januari 2010).