Abstrak —Penelitian  amobilisasi  kation  Cu 2+ dan  Pb 2+ pada  geopolimer  berbahan  baku  abu  layang  PT.  IPMOMI telah  dilakukan.  Berdasarkan  hasil  kuat  tekan  ( compressive strength ) maka ditentukan hasil kuat tekan terbaik pada kation Cu 2+ dan Pb 2+ untuk uji leaching dan karakterisasi XRD.  Kuat tekan terbaik dari amobilisasi kedua kation adalah  kation Pb 2+ konsentrasi  1000  ppm  adalah  12,28  MPa  dan  kation  Cu 2+ konsentrasi 2000 ppm  adalah 12,28 MPa. Fasa kristal ( quartz ) pada abu layang berkurang setelah diamobilisasi dengan kation logam  Cu 2+ dan  Pb 2+ karena  masih  terdapat  puncak-puncak pada  difraktogram  kedua  kation.  Morfologi  SEM-EDX menunjukkan masih adanya gumpalan silika pada kedua kation geopolimer  yang  belum  terpolimerisasi.  Amobilisasi  kation Pb 2+ lebih baik daripada kation Cu 2+ , yang ditunjukkan dengan hasil leaching amobilisasi  kation  Pb 2+ negatif  karena  ukuran ion Pb 2+ 1.75  Å sedangkan Cu 2+ memiliki ukuran kation 1.28 Å.
Kata  Kunci — Abu  layang;  Amobilisasi  kation  Cu 2+ dan  Pb 2+ ; Geopolimer; Leaching; Kuat tekan

## I. PENDAHULUAN
ahan  berbahaya  dan  beracun  merupakan  bahan  yang mencemarkan  atau  merusak  lingkungan  hidup  dan terkadang  membahayakan  kelangsungan  makhluk  hidup  (PP No. 74 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Bahan Berbahaya dan Beracun).  Bahan  berbahaya  dan  beracun  terdiri  dari  bahan kimia  organik  maupun  anorganik,  yang  terklasifikasi  menjadi beberapa  macam  dan  beberapa  dari  bahan  berbahaya  dan beracun  bersifat  korosif,  karsinogenik,  mudah  terbakar  dan sebagainya.  Bahan  berbahaya  dan  beracun  yang  terdapat dalam  limbah-limbah  industri  disebut  dengan  limbah  bahan berbahaya  dan  beracun.  Limbah  yang  dihasilkan  berasal  dari proses produksi industri.
Limbah harus ditangani dengan baik agar tidak merusak maupun  mencemarkan  lingkungan.  Limbah  yang  dihasilkan dari  industri  dapat  berupa  bahan  organik  maupun  bahan anorganik.  Limbah  organik  berupa  limbah  yang  dapat membusuk  sedangkan  limbah  anorganik    tidak  dapat membusuk  dan  tidak  bisa  didegradasi.  Limbah  anorganik berasal  dari  industri  yang  menggunakan  bahan  dasarnya mengandung unsur-unsur logam berat, seperti Cu, Pb, Co, Zn, Hg,  dan  lainnya  [1].  Salah  satu  penangan  limbah  yang
digunakan  dengan  metode  adsorpsi  dengan  tanah liat  tetapi metode tersebut terbatas pada  penggunaannya dan biaya yang mahal [2].
Cara  menangani  limbah  terdiri  dari  beberapa  macam, dimana  salah  satunya  adalah  dengan  solidifikasi.  Solidifikasi adalah proses pengolahan limbah B3 dengan memperkecil/membatasi  daya  larut,  pergerakan/penyebaran dan  daya  racun  sebelum  limbah  tersebut  dibuang  ke  tempat penimbunan  akhr  ( landfill )  (Kep-03/BAPEDAL/09/1995). Proses  solidifikasi  dilakukan  dengan  metode  sementasi,  yaitu mencampurkan  limbah  ke  dalam  proses  pembuatan  semen sehingga  menghasilkan  massa  yang  padat  dan  keras.  Tetapi dalam  proses  pembuatan  semen  juga  menghasilkan  limbah, yang berdampak terhadap lingkungan sekitar. Dampak industri semen  terhadap  lingkungan  sekitar,  antara  lain  penurunan kualitas  tanah  sehingga  menyebabkan  penurunan  penyerapan air  tanah,  kuaitas  air  menurun,  terjadi  pendangkalan  sungai, adanya  debu  yang  dihasikan  dari  proses  pengangkutan  bahan baku,  proses  pembakaran  hingga  proses  pengemasan,  dan adanya  gas  yang  dihasikan  oleh  pembakaran  bahan  bakar minyak bumi dan batu bara, berupa gas CO, CO 2 , SO 2 dan gas lainnya yang mengandung hidrokarbon dan belerang.
Karena proses sementasi menghasilkan gas buang yang berdampak  terhadap  lingkungan  sehingga  metode  tersebut tidak  dapat  digunakan  dalam  proses  pengelolaan  limbah. Proses  solidifikasi  ini  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan bahan  baku  abu  layang  ( fly  ash ).  Proses  penambahan  abu layang dapat  mengamobilisasi limbah logam berat, seperti Cu dan Pb.  Penambahan abu layang tersebut dapat meningkatkan kekuatan ikatan pada limbah. Proses amobilisasi secara efektif dapat  terjadi  walaupun  ukuran  pH  dalam  proses  penambahan bersifat asam atau basa.
Penelitian yang dilakukan oleh Marinkovic dkk . (2003), solidifikasi dapat dilakukan dengan menggunakan abu layang- gypsum - lime-water dan  abu  layang  kelas  F gypsum dapat digunakan sebagai proses solidifikasi. Sistem ini meningkatkan kekuatan  kompresi  (0.34  MPa).  Selain  itu,  abu  layang  dapat digunakan pada solidifikasi dengan geopolimerisasi. Penelitian solidikasi  dengan  menggunakan  abu  layang  dengan  teknik geopolimerisasi  telah  dilakukan  Galiano  dkk.  (2011)  pada limbah  yang  mengandung  logam  berat,  yaitu  Pb,  Cd,  Cr,  Zn dan Ba dengan kuat tekan yang dihasilkan 0,34 MPa sehingga amobilisasi  logam  berat  dapat  digunakan  secara  efektif. Penelitian juga dilakukan oleh Anastasiadou dkk. (2012) yang

## Pengaruh Amobilisasi Kation Cu
2+ dan Pb 2+

## terhadap Kuat Tekan dan Ketahanan Asam pada Geopolimer Abu Layang
Fanny Fryska Tampubolon, Endang Purwanti S., dan Hamzah Fansuri Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : endang@chem.its.ac.id
B
menggunakan  abu  layang  kemudian  dilakukan  sementasi, yang diolah mengandung logam berat  Cr, Fe, Ni, Cu, Cd dan Ba.  Namun  dalam penelitiannya,  proses  solidifikasi ini masih menggunakan  semen  sebagai  bahan  baku  yang  juga dicampurkan  dalam  abu  layang  serta  bahan-bahan  yang  lain dan hanya diketahui kuat tekannya.
Pada  penelitian ini dilakukan amobilisasi kation logam berat, yaitu Cu 2+ dan Pb 2+ dengan teknik geopolimerisasi yang berbahan  baku  abu  layang  untuk  mengetahui  pengaruhnya terhadap  sifat  mekanik  geopolimer  dan  ketahanannya  dalam lingkungan asam.

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Preparasi Abu Layang
Abu  layang  ( fly  ash )  diayak  menggunakan sieve  shakers berukuran  120 mess  dan dikeringkan dengan  menggunakan oven  bersuhu  105  ºC  selama  24  jam.  Abu  layang dikarakterisasi dengan spektroskopi sinar-X. (Chiou, 2009).

## B. Pembuatan Larutan Pengaktif
Larutan pengaktif dibuat dengan melarutkan 28 gram pelet NaOH  dalam  60  gram  aquademineralisasi  dan  didiamkan selama 24  jam  hingga  larut sempurna.  Penambahan 80  gram Na 2 SiO 3 ( waterglass )  dilakukan  pada  larutan  NaOH  dan diaduk hingga larut sempurna.
C. Amobilisasi Kation Cu 2+ dan Pb 2+ pada Geopolimer Kation  logam  berat  Cu 2+ dalam  bentuk  Cu(NO 3 ) 2 ·4H 2 O dan Pb 2+ dalam bentuk Pb(NO 3 ) 2 digunakan untuk amobilisasi Cu 2+ dan  Pb 2+ pada  pembuatan  geopolimer.  Padatan Cu(NO 3 ) 2 ∙4H 2 O  dan  Pb(NO 3 ) 2 yang  digunakan  dilarutkan sesuai  dengan  komposisi  pada  Tabel  1 dan  Tabel  2 masing- masing ke dalam 10 gram aqua DM.
Komposisi bahan lain yang digunakan yaitu abu layang 260 g, waterglass 80  g,  NaOH  28  g,  aqua  DM  untuk  melarutkan NaOH  60  g,  serbuk  Al(OH) 3 3,4  g,  dan  aqua  DM  untuk melarutkan  Al(OH) 3 10  g.  Proses  sintesis  geopolimer  untuk amobilisasi ion Cu 2+ dan Pb 2+ dilakukan penambahan larutan Cu(NO 3 ) 2 ·4H 2 O  dalam  10  detik  setelah  larutan  Al(OH) 3 dicampurkan  ke  dalam  campuran  abu    layang  dan  larutan pengaktif.    Lama  waktu  pengadukan  disesuaikan dengan  fasa geopolimer yang terbentuk setelah penambahan logam berat.

## D. Leaching
Sampel  geopolimer  berumur tujuh hari  yang  telah mengalami curing di- leaching dalam  1  L larutan  asam asetat (CH 3 COOH) 0,1  M  Proses leaching dilakukan  dan leachant diambil 10  mL  pada  jam tertentu, yaitu  1,  2,  4,  8,  16  dan  32 jam  pada masing-masing  sampel. Leachant dianalisis  dengan ICP-OES.
Tabel 1 Komposisi ion Cu 2+ dan Cu(NO 3 ) 2 ∙4H 2 O pada Pembuatan Geopolimer
Kadar Cu 2+ dalam abu layang (ppm) Massa Cu(NO 3 ) 2 ∙4H 2 O  (g)
1000 0.9892 2000 1.9785 4000 3.9569 8000 7.9138 16000 15.8277
Tabel  2   Komposisi ion Pb 2+ dan Pb(NO 3 ) 2 pada pembuatan geopolimer
Kadar Pb 2+ dalam abu layang (ppm)
Massa Pb(NO 3 ) 2 (g) 1000 0.4160 2000 0.8320 4000 1.6641 8000 3.3281 16000 6.6562

## E. Karakterisasi

## Karakterisasi Kandungan Mineral
Kandungan mineral  dalam abu  layang dan  produk sintesis geopolimer  dianalisis  menggunakan  teknik  difraksi  sinar-X (XRD ) . Sampel pecahan produk geopolimer hasil karakterisasi mekanik  uji  kuat  tekan  ditembaki  sinar  X  dengan  panjang gelombang  pendek  untuk  mengetahui  data  kualitatif  mineral. Analisis  XRD  dilakukan  dengan  sumber  radiasi  Cu  K  (  = 1,541Å) dan sudut 2  = 0° – 60°.

## Karakterisasi Sifat Mekanik
Geopolimer diuji kuat tekan menggunakan mesin hidrolisis yang  ada  pada  Jurusan  D3  Teknik  Sipil  ITS.  Geopolimer berbentuk  silindris minimal  7  sampel  untuk  tiap  varian. Geopolimer harus sudah berumur minimal 7 hari.

## Karakterisasi Mikrostruktur
Sampel  geopolimer  telah  berumur  7  hari  dikaraterisasi mikrostrukturnya,  dengan  memotong  menjadi  silindris berukuran  0,5  cm.  Kemudian  dibandingkan  dengan  hasil karakterisasi  mikrostruktur  geopolimer  setelah  diamobilisasi dengan leaching .  Sebelum  dikarakterisasi  dengan  mikroskopi scanning elektron  (SEM),  masing-masing  sampel  geopolimer yang telah disintesis dengan abu layang dipotong menjadi 0,5 cm. Sampel geopolimer diperhalus sisi sampel geopolimernya dengan kertas amplas berukuran dari yang paling kasar hingga paling halus. Sampel dioven terlebih dahulu pada suhu 110 °C dan  dimasukkan  ke  dalam  plastik  klep.  Sampel  divakum  dan di- coating kemudian  sampel  diuji  mikrostrukturnya  dengan mikroskopi scanning elektron (SEM).

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Preparasi Abu Layang PT. IPMOMI
Abu layang PT. IPMOMI yang mengandung aluminosilikat, merupakan bahan pada pembuatan geopolimer. Abu  layang  berupa  serbuk  halus  berwarna  coklat  muda, berasal  dari  limbah  pembakaran  batubara  PT.  IPMOMI yang terbawa  dengan  gas  buang.  Kandungan  yang  terdapat  dalam abu layang PT. IPMOMI adalah SiO 2 (51%) dan Al 2 O 3 (14%). Menurut  ASTM  C-618,  abu  layang  PT.  IPMOMI  tergolong abu layang kelas C karena memiliki kandungan CaO lebih dari 10%.
Abu  layang  PT.  IPMOMI  dikarakterisasi  dengan  XRD (Gambar  1)  untuk  mengetahui  kristalinitas sehingga menghasilkan  difraktogram  dari abu  layang,  yang menunjukkan  puncak-puncak  tajam.  Puncak  tajam  yang dihasilkan  pada  2  sekitar  26,61 o ,  merupakan  puncak  kuarsa ( quartz ),  yang  berasal  dari    pembakaran  batubara  (Williams dan  Riessen,  2010).  Ukuran  partikel  dan  luas  pemukaan mempengaruhi  laju  dan  spesi  yang  terlarut  dalam geopolimer (Duxson dkk.,2005). Abu layang yang akan disintesis menjadi geopolimer,  diayak  terlebih  dahulu  dengan  ayakan  120  mesh agar  partikel  abu  layang  menjadi  homogen  sehingga meminimalisir  perbedaan  ukuran  partikel  pada  sintesis geopolimer.  Abu  layang  dikeringkan  pada  suhu  105 o C  agar kandungan uap air dalam abu layang dapat diabaikan sehingga tidak  diperhitungkan  kadar  uap  air  yang  terdapat  dalam geopolimer
Gambar 1 Difraktogram Sinar-X Abu Layang PT IPMOMI

## B. Pembuatan Geopolimer
Dalam  pembuatan  geopolimer  dibutuhkan  larutan pengaktif, yang dibuat dari pellet NaOH dalam aqua DM dan water  glass . Larutan  NaOH yang  dibuat  dari  pellet  NaOH dilarutkan  dalam  aqua  demineralisasi, didiamkan  selama  24 jam dalam keadaan wadah tertutup agar NaOH bereaksi dalam keadaan suhu ruang dan berada dalam keadaan sistem tertutup karena NaOH bersifat higroskopis sehingga jika larutan NaOH dalam  keadaan  tertutup  maka  massa  larutan  NaOHnya  tidak hilang. Larutan  NaOH  bertujuan  sebagai  katalisator  dalam pembuatan geopolimer.
Setelah  didiamkan  24  jam, water  glass dimasukkan  ke dalam  larutan  NaOH  dan  diaduk  hingga  larut.  Larutan
pengaktif  bertujuan  untuk  mempercepat  waktu setting (pengerasan) reaksi  geopolimerisasi  yang  terjadi,  yang disebabkan  adanya  ikatan  silang  oleh  spesies  Si.  Karena  jika NaOH sebagai aktivator, tidak terjadi proses pengerasan maka reaksi yang terjadi didominasi oleh pelarutan ion-ion Si 4+ dan Al 3+ dalam  abu  layang.  Setelah  itu,  Al(OH) 3 yang  berupa serbuk  padatan  halus  berwarna  putih  dilarutkan  dalam  aqua demineralisasi menjadi larutan Al(OH) 3 , yang berfungsi untuk menambahan  jumlah  ion  Al 3+ dalam  abu  layang  pada pembuatan  geopolimer  (Xu  dan  van  Deventer,  2000).  Dalam suasana basa kuat, Al berada dalam bentuk Al(OH) 4 - .
Larutan  pengaktif  diaduk  bersamaan  dengan  260  g  abu layang dengan mixer hingga homogen, kemudian ditambahkan dengan  larutan  Al(OH) 3 .  Setelah  diaduk  hingga  homogen, pasta  geopolimer  dicetak  ke  dalam  cetakan  dengan perbandingan  antara  diameter  dengan  tinggi  silindris  (1:2) (ASTM  C-618),  seperti  pada  Gambar  4.2.  Setelah  dicetak, didiamkan  selama  24  jam  hingga  geopolimer  mengering. Kemudian,  geopolimer  tersebut  di- curing dalam  plastik klep/tertutup  pada  suhu  60  °C  karena  jika  geopolimer dikeringkan dengan keadaan terbuka maka geopolimer tersebut akan mengalami keretakan/mudah rapuh.
C. Amobilisasi Kation Cu 2+ dan Pb 2+
Amobilisasi  kation  logam  Cu 2+ dan  Pb 2+ dilakukan untuk  mengetahui  ketahanan  kation  Cu 2+ dan  Pb 2+ dalam geopolimer, dimana penambahan kation logam berat dilakukan sesuai  dengan  komposisi  perhitungan  pada  masing-masing senyawa. Kation logam yang ditambahkan dibagi menjadi lima variasi konsentrasi, yaitu 1000, 2000, 4000, 8000, dan 16000 ppm.  Gambar  2  menunjukkan  hasil  kuat  tekan  penambahan kedua  kation  logam  pada  geopolimer.  Setelah  penambahan kation Cu 2+ , kuat tekan meningkat, yang kemudian mengalami penurunan  dari  konsentrasi  4000  hingga  16000  ppm sedangkan  pada  penambahan  kation  Pb 2+ kuat  tekan  terbaik adalah  pada  konsentrasi  1000  ppm  setelah  itu  kuat  tekan menunjukkan penurunan.
Gambar 2 Hasil Kuat Tekan Penambahan Kation Logam Cu 2+ dan Pb 2+ pada Geopolimer
Van  Jaarsveld  dan  Van  Deventer  (1999)  menyatakan bahwa  amobilisasi  ion  logam  dalam  geopolimer  dipengaruhi oleh  dua  faktor,  yaitu  valensi  ion  logam  dan  ukurannya. Logam  dengan  ukuran  yang  lebih  besar  memiliki
Cu 2+ Pb 2+
kecenderungan  diamobilisasi  dengan  baik  dalam  geopolimer sehingga  lebih  sulit  untuk  dilepaskan  dari  geopolimer (memiliki leaching  rate rendah).  Ion  logam  terikat  dalam struktur geopolimer  meskipun  ikatan  ini  tidak  mengakibatkan perubahan pada struktur dasar tetrahedral dari Si dan Al yang merupakan  bagian  terbesar  dalam  susunan  geopolimer. Keberadaan logam  berat dalam  geopolimer dapat mempengaruhi  sifat-sifat  kimia  dan  fisika  dari  geopolimer, sedangkan  konsentrasi  dari  alkali  sebagai  aktifator  dalam pembuatan  geopolimer  dapat  mempengaruhi  sifat-sifat amobilisasi logam dalam sistem geopolimer (Xu dkk., 2006).
Penambahan Cu(NO 3 ) 2 ·4H 2 O pada geopolimer mengakibatkan  tebentuknya  Cu(OH) 2 yang  ditunjukkan  pada persamaan 4.1 dan larutan NaOH terionisasi menjadi Na + dan OH - , dimana kedua ion tersebut bereaksi dengan kation logam dalam senyawa Cu(NO 3 ) 2 ·4H 2 O dan  Pb(NO 3 ) 2 .
Cu(NO 3 ) 2 ·4H 2 O  Cu 2+ +  2NO 3 - +  4H 2 O (1)
Na + +  NO 3 -  NaNO 3 (2)
Cu 2+ +  OH -  Cu(OH) 2 (3)
sedangkan penambahan Pb(NO 3 ) 2 mengakibatkan terbentuknya Pb(OH) 2 (Persamaan 4.4).
Pb(NO 3 ) 2  Pb 2+ +  2NO 3 - +  4H 2 O (4)
Na + +  NO 3 -  NaNO 3 (5)
Pb 2+ +  OH -  Pb(OH) 2 (6)
Proses amobilisasi dapat terjadi melalui kombinasi dua hal, yakni  dengan  terjadinya  ikatan  kimia  antara  logam-logam tersebut  dengan  matriks  geopolimer  dan  mengenkapsulasi secara  fisik  kedua  logam  tersebut,  juga  dalam  matriks geopolimer  sehingga  logam  berat  yang  diserap  dalam pembuatan geopolimer ini dapat  memberikan efek yang besar terhadap  sifat  fisika  dan  kimia  pada  geopolimer  yang dihasilkan (Van Jaarsveld dkk., 1999).

## D. Leaching
Sampel  geopolimer  di- leaching dalam  larutan  asam asetat untuk  mengetahui  pengaruh  dari  amobilisasi  kation  logam pada  lima  varian  konsentrasi  geopolimer.  Tabel  3  dan  4 menunjukkan  hasil leaching dari  amobilisasi  kation  logam Cu 2+ dan Pb 2+ dengan masing-masing waktu pengambilan yang telah  ditentukan,  yaitu  1  2,  4,  8,  16,  dan  32  jam  untuk mengetahui  kestabilan  kation  logam  yang  ter- leaching dalam larutan  tersebut.  Untuk  amobilisasi  kation  Pb 2+ ,  geopolimer dengan  konsentrasi  1000  ppm  memiliki  hasil  uji  kuat  tekan terbaik,  sedangkan  geopolimer  dengan  konsentrasi 2000  ppm untuk  amobilisasi  kation  Cu 2+ memiliki  hasil  uji  kuat  tekan terbaik.
Hasil leaching geopolimer yang diamobilisasi dengan kation Pb 2+ menunjukkan  hasil  konsentrasi  yang  terdeteksi  adalah negatif  (Tabel  4.1),  dengan Limit  of  Detection (LOD)  0.630 ppm.  Sedangkan  gambar  4.7  menunjukkan  hasil leaching geopolimer  yang  diamobilisasi  dengan  kation  Cu2+,  dengan
konsentrasi  yang  tidak  dapat  terdeteksi  (Tabel  4.2),  dengan Limit  of  Quantitative (LOQ)  0.414  ppm. Limit  of  Detection (LOD)  adalah  limit terendah  yang dapat  diamati dan Limit of Quantitative (LOQ)  adalah  limit  yang  diperhitungkan  dalam instrumen  ICP-OES.  Jika  angka yang dihasilkan pada  alat  ini berada  di  atas  LOQ  maka  konsentrasi  yang  terdeteksi  dapat diperhitungkan. Jika angka yang dihasilkan berada dalam area LOQ  hingga  LOD  maka  kadar  konsentrasi  logam  yang terdeteksi  menunjukkan  hasil  yang  minimal  sehingga  hasil tidak terkuantitasi. Sedangkan angka yang dihasilkan berada di bawah  LOD  maka  konsentrasi  logam  tersebut  tidak  dapat terdeteksi.
Tabel 3 Hasil leaching amobilisasi kation Pb 2+ (1000 ppm) Waktu pengambilan Konsentrasi yang terdeteksi 1 jam Negatif 2 jam Negatif 4 jam Negatif 8 jam Negatif 16 jam Negatif 32 jam Negatif Tabel 4 Hasil leaching amobilisasi kation Cu 2+ (2000 ppm) Waktu pengambilan Konsentrasi yang terdeteksi 1 jam Tidak terdeteksi 2 jam Tidak terdeteksi 4 jam Tidak terdeteksi 8 jam Tidak terdeteksi 16 jam Tidak terdeteksi 32 jam Tidak terdeteksi Hasil leaching untuk kation Pb 2+ menghasilkan amobilisasi yang  baik,  dimana  konsentrasi  yang  terdeteksi  negatif  (Tabel 4). Hal tersebut menunjukkan kation Pb 2+ terenkapsulasi dalam geopolimer  dan  secara  fisik,  leachant  amobilisasi kation  Pb 2+ masih dalam keadaan bening tidak berwarna. Sedangkan hasil leaching untuk  kation  Cu 2+ belum  dapat  diketahui  hasil amobilisasinya dengan baik karena konsentrasi yang dihasilkan tidak  terdeteksi  karena  konsentrasi  yang  terdeteksi  sangat kecil, tetapi secara fisik, leachant amobilisasi kation Cu 2+ agak keruh.  Berdasarkan  hasil  kedua  kation  tersebut  menunjukkan bahwa  kation  Pb 2+ teramobilisasi  lebih  baik  daripada amobilisasi  kation  Cu 2+ karena  Pb 2+ dan  Cu 2+ mempunyai valensi yang sama tetapi berdasarkan ukuran kation logamnya, Pb 2+ memiliki ukuran kation 1.75 Å sedangkan Cu 2+ memiliki ukuran kation 1.28 Å.

## E. Karakterisasi Difraksi Sinar-X
Geopolimer  yang  telah  diamobilisasi  kation  logam, dikarakterisasi  dengan  menggunakan  difraksi  sinar-X,  untuk mengetahui  fasa  kristal  dan  amorf  dari  kedua  geopolimer tersebut jika dibandingkan dengan abu layangnya. Gambar 4.4 (b)  menunjukkan  difraktogram  amobilisasi  kation  Cu 2+ dalam konsentrasi  1000  ppm  lebih  baik  dibandingkan Pb 2+ dengan konsentrasi  2000  ppm  (Gambar  4.4c).  Dari  hasil  tersebut menunjukkan  difraktogram  kation  logam  Cu 2+ memiliki difraktogram  yang  sama  dengan  abu  layang,  yaitu  adanya
puncak  fasa  kuarsa  (Q)  pada  2  =  26,68 o pada  kation  Cu 2+ , yang  titik  puncaknya  berdekatan  dengan  puncak  fasa  kuarsa abu layang pada 2  = 26,61 o .
Gambar  3 Difraktogram  Sinar  X  (a)  abu  layang,  (b)  kation Cu 2+ 2000 ppm, (c) kation Pb 2+ 1000 ppm
Difraktogram  sinar-X  abu  layang  tidak menunjukkan adanya  fasa  amorf  (Gambar  3)  setelah  diamobilisasi  dengan kation logam, difraktogram sinar-X kedua kation menunjukkan fasa amorf, yang ditunjukkan adanya hump /gundukan pada 2  = 26 - 35 o . Tetapi fasa kristal (Q) masih terdapat dalam kedua difraktogram  sinar  X.  Hal  tersebut  dapat  dikarenakan  belum adanya homogenisasi antara abu layang, dimana terdapat  fasa kristal (Q) setelah diamobilisasi dengan kation Cu 2+ 2000 ppm dan kation Pb 2+ 1000 ppm.

## F. Karakterisasi Mikroskopi Scanning Elektron (SEM)
Mikrostruktur  produk  sintesis  geopolimer  abu  layang dianalisis menggunakan SEM
(Scanning Electron Microscopy). Elektron  sebagai    cahaya  pada  SEM, berfungsi untuk melihat benda dengan resolusi tinggi. Morfologi struktur tiga dimensi geopolimer dan morfologi kristal mikronya dapat ditunjukkan  menggunakan  analisis  SEM.  Geopolimer  yang mengalami penambahan logam Cu 2+ dan Pb 2+ dapat dianalisis dengan melihat sebaran logam berat yang terjadi pada seluruh geopolimer. Sampel  yang  digunakan  untuk  analisis mikrostruktur  menggunakan  SEM-EDX  diambil  dari geopolimer  yang  utuh   selanjutnya  dipotong melintang ( cross section ).  Pada  penampang  melintang  dihaluskan  dengan menggunakan  kertas  amplas  dan  dioven  selama  1  jam  pada suhu 110 °C untuk menghilangkan uap air yang masih terdapat dalam geopolimer agar dapat divakum. Pada permukaan yang
telah halus dilakukan pelapisan ( coating ) emas dalam kondisi vakum.  Setelah  proses coating dilakukan  karakterisasi mikrostruktur dan dilihat sebaran logamnya dengan EDX.
Hasil  spektra  unsur  geopolimer  akan    terdeteksi  adanya unsur  emas  meskipun  dari  prekusor  tidak  ada  dan  tidak ditambahkan  pada  saat  sintesis,  unsur  emas  ini  berasal  dari bahan coating pada saat dilakukan proses pelapisan ( coating ). Kesulitan  pada  analisis  SEM-EDX  karena  sampel  berukuran besar dan higroskopis sehingga sulit untuk divakum pada saat coating dan saat karakterisasi.
Tabel 4 Hasil karakterisasi SEM geopolimer yang telah
diamobilisasi  dengan kation Kati -on Sebelum Leaching Sesudah Leaching
C u 2+ (2 00 0 pp m ) (pinggir) (tengah) (pinggir) (tengah) P b 2+ (1 00 0 pp m ) (pinggir) (tengah) (pinggir) (tengah)
Berdasarkan  Tabel  4 menunjukkan  hasil  karakterisasi mikroskopi  scanning  elektron  (SEM-EDX)  geopolimer  yang diamobilisasi  kation  Pb 2+ belum  terdeteksi  sedangkan  pada geopolimer  yang  diamobilisasi  kation  Cu 2+ terdeteksi  pada prosentase  berat  yang  kecil,  yaitu  0.489.  Geopolimer amobilisasi  kation  Cu 2+ (2000  ppm)  dan  Pb 2+ masih  terdapat gumpalan  silika  yang  belum  bereaksi  dan  belum  ada homogenisasi dalam pembuatan geopolimer.
hump /gundukan

## IV. KESIMPULAN
Geopolimer  telah  berhasil  dibuat  dengan  bahan  baku  abu layang ( fly ash ) PT. IPMOMI. Berdasarkan hasil uji kuat tekan ( compressive strength ), deopolimer dengan amobilisasi kation Pb 2+ konsentrasi  1000  ppm  menunjukkan  nilai  kuat  tekan sebesar  12,28 MPa,  lebih  baik  daripada  geopolimer  dengan amobilisasi  kation  Cu 2+ konsentrasi  2000  ppm    adalah  12,28 MPa.  Fasa kristal (quartz)  pada  abu layang berkurang setelah menjadi  geopolimer yang  diamobilisasi dengan kation logam Cu 2+ dan  Pb 2+ .  Morfologi  SEM-EDX  menunjukkan  adanya gumpalan  silika  pada  kedua  amobilisasi  kation  yang  belum terpolimerisasi.  Hasil  uji leaching menunjukkan  bahwa amobilisasi kation Pb 2+ maupun kation Cu 2+ , yang ditunjukkan dengan  hasil leaching amobilisasi  kation  Pb 2+ negatif  karena ukuran ion Pb 2+ lebih besar daripada ukuran ion Cu 2+ .

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Wisnu,  A.  W.  1994. Dampak  Pencemaran  Lingkungan . Yogyakarta: Andi Offet.
[2] Soeprijanto.  2005. Pengolahan  Limbah  Padat  Organik Menggunakan  Slurry  Bio  Reaktor . Surabaya: Jurusan
Teknik Kimia, FTI, ITS.
[3] Fatimah,  S.  S.  2002. Kimia  Industri  – Produksi  Semen . Bandung  :  Pendidikan  Kimia  – Universitas  Pendidikan Indonesia.
[4] Galliano,  L.Y.,  Pereira,  F.  C.,  Rodriguez-Pinero,  M.A., Parapar, V.J. 2008.  ” Long and short term performance of a stabilized/solidified Electric arc Furnace dust ”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 148, hal. 701-707.
[5] ASTM  C  618.  1994. Standard  Specification  for  Fly  ash and  Raw  or  Calcined  Natural  Pozzolan  for  Use  as Mineral  Admixture  in  Portland  Cement  Concrete - Vol. 04.02.  Pennsylvania: American  Society  for  Testing Materials,  annual  book  of  ASTM  standards,  west Conshohocken
[6] Xu  dan  Van  Deventer.  1999.  The  Geopolymerization  of Alumino-silicate  Minerals.  Victoria:  Department  of Chemical Engineering, The UniÍersity of Melbourne.
[7] Andrew  J.  Deeks,  Hong  Hao. 2005. Development  in Mechanics  of  Structure  and  Materials. London: Taylor and Francis Group.
[8] Davidovits,  J. 1994. Geopolymers:  Man-made  Rock Geosynthesis  and  The  Resulting  Development  of  Very Early  High  Strength  Cement,  Journals  of  Materials  an Cement, Vol. 16, hal. 91-139
[9] Davidovits,  J.  2005. Green  Geopolymer .  Saint  Quentin: Institut Geopolymer.
[10] Dean,  W.  M.  1974.  Instrumental  Methods  of  Analysis Fifth Edition. USA: Litton Educational Publishing Inc.
[11] Leofanti, G., Zecchina. 1997. A lumina-Supported Copper Chloride   :  2  Effect  of  Aging  and  Thermal  Treatments . hal. 307–327.
[12] Reimer,  L.  1998.  Scanning  Electron  Microscopy. Germany: Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
[13] Richardson.  1989.  Principles  of  Catalyst  Development. New York: Plenum Press.
[14] Tjokrodimuljo,  K.  2007.  Teknologi  Beton,  Yogyakarta: KMTS FT UGM
[15] Van Jaarsveld J, G, S.  Deventer J. S. J. V. dan Lorenzen L. 1998. Factors affecting the immobilisation of metals in geopolymerised
fly ash".
Metallurgical and MaterialsTransactions B-Process Metallurgy and Materials Processing Science, Vol 29, hal. 283–291.
[16] Williams R. P. dan Riessen A. van. 2010. Determination of thereactive component fly ashes for geopolymer production using XRF and XRD,  Fuel, Vol.  89, hal. 3683–3692.
[17] Zheng,  L.,  Wang,  W.  dan  Shi,  Y.,2010.  The  effects  of alkaline  dosage  and  Si/Al  ratio  on  the  immobilization  of heavy metals in municipal solid waste incineration fly ash- based  geopolymer”, Chemosphere, Februari 2010, hal. 1- 7.