## Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X

## PEMANFAATAN TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI BAHAN BAKU NATRIUM SILIKAT
Zurriatina, Ratna Sari, Nahar 1 Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Lhokseumawe Jl. Medan-Banda Aceh, Buketrata, Lhokseumawe
Email: anggillubis@yahoo.com

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  memanfaatkan  tempurung  kelapa  sebagai  bahan  baku  natrium silikat  dengan  meninjau  pengaruh  kosentrasi    NaOH  dan  waktu  ekstrasi  terhadap  yield  dan densitas  natrium  silikat.  Menggunakan  metode  ekstraksi    Dengan  memvariasikan  lama  waktu ekstraksi 30; 60; 90; 120 dan 150 menit dan konsentrasi  NaOH 5%; 10%; 15%; 20%; 25% dan 30%. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa yield nartium silikat pada waktu ekstraksi 150 menit  dan  konsentrasi  NaOH  30%  didapat  yield   mencapai  1,74  gr.  Berdasarkan  karakterisasi dengan  FT-IR  dengan  munculnya  serapan  gugus  fungsi  silakson    (=Si-O-Si)  pada  panjang gelombang  1172,72  cm -1 ,dan  –  OH  dari  silanol    (  Si-O-Si).  Gugus  fungsi  silikat  yang dihasilkan  mendekati  gugus  silikat  komersial.  Hasil  karakteristik  dengan  XRD  didapatkan puncak kekristalan tertinggi Na 2 SiO 3 pada Difraksi sinar X ( XRD ) menunjukkan difraksi pada 2ө: 23.1292 0 : 22.3708 0 : 31.7376 0 .
Key words: Densitas, FT-IR, Natrium Silikat, Uji XRD, Yield

## PENDAHULUAN
Buah  kelapa  mempuyai  hasil  sampingan berupa  tempurung  kelapa,  tempurung  kelapa merupakan  lapisan  keras  dengan  ketebalan  3 mm  dan  5  mm.  Sifat  kerasnya  disebabkan banyaknya  kandungan  silika  (SiO 2 )  yang terdapat pada tempurung. Biasanya tempurung kelapa  dimanfaatkan  oleh  masyarakat  sebagai pengganti  bahan  bakar.  Silika  (SiO 2 )    adalah senyawa kimia yang  dimanfaatkan sebagai zat warna  (Kee  dkk,  2016),  obat-obatan  (Halace dkk,  2016),piranti  electronik  (Sharma  dkk, 2016), keramik  (Niel dkk, 2016), katalis (Liu dkk,  2016)  dan  material  pendukung  katalis (Ewing  dkk,  2016).  Hal  ini  disebabkan  silika memiliki sifat yang terbukti memiliki stabilitas
tinggi, fleksibilitas kimia, dan biokompatabilitas yang berperan penting bagi berbagai lingkup. Penelitian  sebelumnya  Yusuf,  dkk  (2014) membuat  silika  gel  dari  ampas  tebu.  Arang  ampas dikalsinasi  pada  suhu  700 o C  selama  6  jam  pada pembuatan larutan natrium silikat. NaOH ditambahkan  ke  dalam  sampel,  dan    dipanaskan pada  suhu  ±80 o C  selama  1  jam.  Hasil  penelitian menunjukkan  silika  gel  hasil  sintesis  dari  abu ampas  tebu  dengan  memvariasikan  konsentrasi asam klorida (0,2;0,4;0,6;0.8) mempunyai kadar air total  masing-masing  6,9283;  7,4627;  9,8507  dan 11,5490%. Berdasarkan data spetroskopi inframerah  dan  data  difraktogram  sinar-X,  silika hasil  sintesis  memiliki  gugus  fungsi  silanol  ( ≡ Si- OH), siloksan ( ≡ Si-O-Si ≡) dan siloksi (Si-O-) dan berstruktur  amorf,    menunjukkan  pola  mirip dengan kiesel gel 60G.

## Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Gladys,  dkk  (2017)  membuat  silika  dari tongkol  jagung.  Tongkol  jagung  dicuci  dan dikeringkan,  dicacah  dan  dioven  pada  suhu 60 o C selama 12 jam dengan ukuran 100 mesh. Tahap  selanjutnya  preparasi  silika  dengan HCl.  Metode  preparasi  silika  diadopsi  dari penelitian (Rochat, dkk 2016) dengan beberapa  modifikasi.  Serbuk  dikeringkan  dan ditimbang  menjadi  tiga  bagian  kemudian dipreparasi  HCl  berdasarkan  perbedaan  suhu yaitu  serbuk  tanpa  perlakuan  HCl,  serbuk  30 o C dan serbuk 60 o C. Kemudian ketiga sampel tersebut  diendapkan  dan  dikeringkan  pada suhu  110 o C,  kemudian  dikalsinasi  pada  suhu 800 o C  selama  4  jam.  Hasil  penelitian menunjukkan silika pada tongkol jagung dapat diperoleh  dengan  mengisolasi  menggunakan HCl  pada  suhu  perendaman  60 o C  selama  3 jam  dan  mengkalsinasi  pada  suhu  800 o C. Berdasarkan  karakterisasi  menggunakan  FT- IR,  pita  serapan  karakteristik  silika  muncul pada  bilangan  gelombang  1101,  794,  dan  468 cm -1 .  Sedangkan  karakteristik  menggunakan XRD  menunjukan  fase  amorf  silika  pada  21- 25 o dan mulai terbentuk fase kristalin pada 26 o . Struktur  amorf    silika dapat  diperoleh  pada suhu  pembakaran  750 o C  (Mohanraj,  dkk 2012).  Diatas  suhu  tersebut  terjadi  penataan struktur silika dari amorf menjadi fase kristalin seperti  yang  terjadi  pada  penelitian  tersebut. Silika yang mendominasi pada hasil penelitian berupa silika amorf.
Galang  dkk,  (2013)  membuat  silika  dari abu  sekam  padi.  Sekam  padi  dikeringkan  di udara  terbuka  kemudian  sekam  padi  di  buat arang  dengan  memasukkannya  ke  tungku pemanas  ( furnace) selama  4  jam  dengan  suhu 700 o C  dan  ukuran  200  mesh.  Berdasarkan hasil  penelitian  yang  didapat  bahwa  ekstraksi silika  dari  abu  sekam  padi  dengan  larutan KOH  menunjukkan  semakin  besar  waktu  dan konsentrasi  KOH  akan  semakin  banyak  yield silika  yang diperoleh  yield pengambilan silika terbesar  yaitu  diatas  50%  terjadi  pada  KOH 10% dengan waktu ekstraksi selama 90 menit.
Zaki,  dkk  (2017)  pembuatan  silika  dari limbah fly  ash kelapa  sawit .  Fly ash dipanaskan dengan  oven  selama  24  jam  pada  suhu  105 o C kemudian fly  ash diekstraksi  dengan  mereaksikan dengan  NaOH  sihingga  didapatkan  Na 2 SiO 3. Digunakan metode pertukaran kation, waktu proses pertukaran  kation  dan  massa  Na-Zeolit    memiliki pengaruh  yang  signifikan  terhadap  %  terserapnya Fe 2-
Berdasarkan  penelitian  sebelumnya  maka pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  variasi konsentrasi  NaOH  dan  waktu  reaksi  untuk mendapatkan  natrium  silikat  pada  ekstraksi tempurung kelapa.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Alat
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini Labu  leher  tiga,  Penangas  mante,l  Termometer, Kondensor,  Oven Cawan porselen, Ayakan, Kertas pH,  Kertas  saring,  Furnace,  Moisture  Analyzer, Piknometer, FT-IR, XRD.
Sedangkan bahan yang digunakan dalam penelitian ini  meliputi Tempurung  Kelapa,  Aquades,  NaOH, HCl, KBr.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahap    pertama  dari  penelitian  ini  yaitu tempurung  kelapa  dikalsinasi  pada  temperatur 800 o C  selama  4  jam    tujuan    dilakukan  kalsinasi yaitu  mendapatkan serbuk tempurung kelapa untuk memudahkan proses ekstrasi yaitu reaksi pemecahan  suatu  senyawa  menggunakan  pelarut NaOH.  Penambahan  NaOH  bertujuan  untuk melarutkan  atau  mereaksikan    SiO 2. Pelarut dipanaskan  pada  temperatur  85 o C  pada  variasi waktu 120 menit.
Reaksi pembuatan natrium silikat menurut (Sugiyarto &Suryanti 2010)
SiO 2 + 2NaOH              Na 2 SiO 3 + H 2 O

## Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Reaksi  pembentukan  silika  gel  dilakukan dengan  penambahan  pelarut  HCl  37%  yang digunakan  untuk  pembentukan  gel.  Larutan natrium  silikat  dengan  pH  7-14  sehingga dengan  adanya  penambahan  HCl  membentuk monomer-monomer asam silikat yang membentuk gel. Reaksi antara natrium silikat dan HCl
NaSiO 3 + 2 HCl +H 2 O                Si(OH) 4 + 2NaCl
Gambar  4.1  Grafik  Pengaruh  konsentrasi  NaOH  vs  waktu  ekstraksi  terhadap yield natrium Silikat yang didapat
Gambar  4.2  Grafik  pengaruh  konsentrasi  NaOH  dan  waktu  ekstraksi  terhadap  densitas Natrium silikat 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% yi el d si lika Konsentrasi NaOH 30 menit 60 menit 90 menit 120 menit 150 menit 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% D ens ita s( gr /C m 3 ) Konsentrasi NaOH 30 menit 60 menit 90 menit 120 menit 150 menit

## Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Berdasarkan  Gambar  1  dapat  dilihat bahwa  konsentrasi  NaOH  dan  lama  waktu ekstraksi  sangat  berpengaruh  terhadap  yield Natrium  silikat  yang  didapat.  Yield  Natrium silikat  yang  tertinggi  terdapat  pada  waktu ekstraksi  150  menit  yaitu  1,74  gr.  Menurut kee  (dkk)  pada  pembuatan  Natrium  Silikat dari  sekam  padi  didapat  yield  tertinggi  pada waktu  ekstraksi  90  menit  dengan  kosentrasi NaOH  10  %.  Hal  ini  disebabkan  karna struktur  tempurung  kelapa yang  keras sehingga membutuhkan  waktu ekstraksi yang lama  untuk  memecahkan  senyawa-senyawa pada  tempurung  kelapa.  Dapat  disimpulkan bahwa  semakin  tinggi  kosentrasi  NaOH  dan lama  waktu  ekstraksi  maka  semakin  tinggi yield natrium Silikat yang didapat.

## Karakterisasi Natrium silikat menggunakan FT-IR
Analisa  FT-IR  bertujuan  untuk  mengamati interaksi
molekul dengan radiasi
elektromagnetik  untuk  mengetahui  gugus fungsi natrium silikat. Analisa FT-IR dilakukan  pada  densitas  natrium  Silikat  2.3 gr/cm 3 hasil  analisa  FT-IR  Natrium  silikat
pada densitas  yang mendekati densitas silikat komersial,  yaitu  densitas  pada  yield  waktu ekstraksi  120  menit  dengan  kosentrasi  NaOH 30%   menunjukkan Pada panjang gelombang 1172,72,  dengan  intensitas  28,214  terdapat gugus  fungsi  vibrasi  tekuk  dari  gugus silakson(=Si-O-Si),pada  peak  462,92  dengan intensitas  32,951  juga  terdapat  vibrasi  tekuk dari  gugus  silakson  (  =Si-O-Si),  pada  peak 2831,5  dengan  intensitas  39.439  tedapat gugus vibrasi tekuk (Si-O),pada peak 3591,46 dan  3043,67  mengindentifikasikan  adanya vibrasi  ulur  dari  gugus  fungsi  –OH  dari silanol  (Si-OH)  pelebaran  pita  terjadi  karna gugus fungsi  –OH dan air  yang terserap pada permukaan  silika  melalui  ikatan  hidrogen. Dan  pada  peak  1681,93  menegaskan  adanya gugus  –OH  dari  Si-OH  ini  menunjukan vibrasi  bending-OH  dari  molekul  air  yang terikat,  dan  peak  1172,72,  menunjukkan vibrasi  renggangan  Si-O  dari  silakson  (Si-O- Si).
Gambar 4. 3 Menunjukan hasil analisa FT-IR pada Natrium silikat dengan waktu ekstraksi 120 menit dan konsentrasi NaOH 30 %

## Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe Vol. 17  No.01, Juni  2019 ISSN 1693-248X
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Gambar 4.4 Spektrum FTIR sampel Natrium Silikat ( Silika gel komersia)
Gambar  4.4  menunjukkan  hasil natrium silikat sekam padi dikarakterisasi dengan  menggunakan FTIR pada  rentang bilangan gelombang 400-4000 cm -1 . Pola serapan  silika  yang  muncul  umumnya adalah  gugus  silanol  dan  siloksan  pita serapn  bilangan  gelombang  416,62  cm -1
,528,5  cm -1 ,590,22  cm -1 menunjukkan vibrasi tekuk dari gugus siloksan (=Si-O- Si)  ikatan  Si-O  terdapat  pada  bilangan gelombang  682,8  cm -1 ,  vibrasi  ulur simetris  dari  Si-O  pada  siloksan  (=Si-O- Si)  berada  pada  bilangan  gelombang 713,66  cm -1 dan  771,53  cm -1 ,dan 1022,27  cm -1 menunjukan  vibrasi  ulur asimetris  Si-O  dari  siloksan  tekuk  –OH
terjadi di 1597,06 cm -1 ,pita serapan pada bilangan gelombang 2036,87 cm -1 merupakan arakteristik dari ulur monohibrida.
Karakteristik
Natrium silikat menggunakan XRD Analisa XRD bertujuan untuk  melihat  kristalinitas  dan menentukan  kristal  sampel  yang dihasilkan. Analisa XRD dilakukan  untuk  Natrium  Silikat pada  waktu  ekstraski  120  menit pada konsentrasi NaOH 30 %.

## Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
(a)
Gambar 4.5 menunjukkan hasil analisa nantrium silikat dengan menggunakan
XRD
Analisa  Natrium  Silikat  dengan  XRD  XRD pada silikat densitas terbaik, terdapat beberapa  senyawa yang muncul pada puncak- kekristalan. Adapun senawa yang keluar pada puncak  kristalin  yaitu  Na-Si.  Namun,  Na-  si yang  didapat  tidak  murni  dan  mengandung senyawa  yang  lain  hal  ini  disebabakan  karna natrium  silikat  dari  tempurung  kelapa  masih
mengandung  banyak  zat  pengotor  sehingga silika  yang  didapat  kurang  murni.  Adapun puncak  kekristalan  nya  yang  tidak  terlalu tinggi hal ini disebabkan natrium silikat masih mengandung  air  yang  berlebih  karna  kondisi silika belum terlalu kering.

## Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X
Vol. 10  No.21, Juni  2012  ISSN 1693-248X

## SIMPULAN
Waktu  operasi  terbaik  terdapat  pada  waktu 120  menit  dengan  konsentrasi  NaOH  30  %, Densitas  yang  didapatkan  yaitu  2,3  gr/cm 3, Berdasarkan  analisa  FTIR  Natrium  Silikat dari tempurung kelapa  memiliki gugus  fungsi 1172,72  cm -1 dengan  intensitas  28,214 terdapat gugus fungsi vibrasi tekuk dari gugus silakson  (=Si-O-Si),pada  peak  462,92  cm -1 dengan intensitas 32,951 juga terdapat vibrasi tekuk  dari  gugus  silakson  (  =Si-O-Si),  pada peak  2831,5  cm -1 dengan  intensitas  39.439 terdapat gugus vibrasi tekuk (Si-O),pada peak 3591,46 cm -1 dan 3043,67 cm -1 mengindentifikasi  adanya  vibrasi  ulur  dari gugus  fungsi  –OH  dari  silanol  (Si-OH), Difraksi  sinar  X  (  XRD  )  menunjukkan difraksi  pada  Difraksi  pada  2ө:  23.1292 0 ; 22.3708 0 ; 31.7376 0 merupakan puncak kekristalan Natrium Silikat yang tinggi.

## DAFTAR PUSTAKA
Agung,  Galang  Fajar,  Muhammad  Rizal Hanafie,  and  Primata  Mardina.  2013. “Ekstraksi  Silika  Dari  Abu  Sekam  Padi Dengan  Pelarut  KOH.” Konversi 2(1):
28–31.
Anshori,  Ahmad  Zaki.  “Pemanfaatan  Ampas
Tebu Dalam Pembuatan Silika Gel = The Usage  of  Bagasse  in  Production  a  Silica Gel.” : 20249688.
Kumari,  Vinita,  Umesh  Kumar  Mathuraut, Ravi Shankar Singh, and  Ambuj  Kumar. 2014. “Bihar Public Service Commission
, Patna Advt . No . 43 / 2014 for the Post of  Lecturer  ,  Physics  in  Govt  . Polytechnics  /  Govt  .  Women  ’  s
Polytechnics  ,  Dept  .  of  Science  & Technology  List  of  Eligible  &  Prov  . Admitted Candidates.” (43): 211–16.
Owaga  E.E,  Onyango  C.A  and  C.K  Njoroge Eddy. 2009. “1 , 2 , 2 2.” African Journal of  Food,  Agriculture,  Nutrition  and Development 9(3): 1–8.
Retnosari,  Agustin.  2013.  “Ekstraksi  Dan Penentuan  Kadar  Silika  (Sio  2)  Hasil Ekstraksi  Dari  Abu  Terbang  (Fly  Ash) Batubara.” Tugas Akhir, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Jember : 1–56.
Sholikha,  Ismiati,  W  K  Friyatmoko,  Erma Dewi,  and  Sri  Utami.  2010.  “Sintesis Dan  Karakterisasi  Silika  Gel  Dari Limbah  Abu Sekam Padi ( Oryza Sativa ) Dengan Variasi Konsentrasi
Pengasaman.” Pelita-Jurnal  Penelitian : 1–13.
Wardhani,  Gladys  Ayu  Paramita  Kusumah.
2017. “Karakterisasi Silika Pada Tongkol  Jagung  Dengan  Spektroskopi Infra  Merah  Dan  Difraksi  Sinar-X.”
Jurnal Kimia Riset 2(1): 37–42.
X-ray,  Energy  Disfersive,  Data  Fourier
Transform,  Data  Fourier  Transform,  and Scanning Electron Microscope.  “Sintesis Zeolit Silikalit-1
Menggunakan Limbah.”(2010).