## Karelius
Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan BALANGA ISSN 2338-426X

## E XTRACTION A ND C HARACTERIZATION N ATURAL C LAY O F C ENTRAL

## K ALIMANTAN A S O NE O F A LTERNATIVES A DDITIVES O F G EOPOLIMER C ONCRETE

## E KSTRAKSI D AN K ARAKTERISASI L EMPUNG A SAL K ALIMANTAN T ENGAH S EBAGAI S ALAH S ATU

## A LTERNATIF B AHAN T AMBAHAN B ETON G EOPOLIMER
Karelius
Prodi Pendidikan Kimia Fakultas Keguruan Ilmu Pendidikan Universitas Palangkaraya, Kampus UPR Tunjung Nyaho Jl. H. Timang Palangka Raya
Email : iwanherman1@gmail.com

## ABSTRACT
Extraction and characterization of natural clay from Central Kalimantan in form of white clay, yellow clay and red clay as one of the alternative additives of geopolymer concrete has been done.  The  natural  clay  from  Central  Kalimantan  was  first  cleaned  and  then  extracted  to remove impurities minerals. The extraction was done chemically with 3M HCl  solution and continued  with  calcination  at  500  °  C.  Characterization  of  natural  clays,  clays  extracted  by FTIR  spectroscopy  (Fourier  Transform  Infrared),  XRD  (X-ray  diffraction),  N 2 isothermal isothermal  fisisorption  using  gas  sorption  analyzer  based  on  BET  equation.  The  results  of analysis  using  FTIR  and  XRD  gas  sorption  analyzer  and  showed  that  the  main  content  of natural  clay  minerals  from  Central  Kalimantan  is  monmorilonite,  halloysite,  chrysotile, gibbsite,  quartz,  anatase,  oligoclase,  illit,  biotite.  The  results  showed  that  the  extraction performed was able to increase the specific surface area of clay, the relative composition of the  monmorillonite  and  quartz  minerals,  and  in  turn  decreased  the  relative  abundance  of the  biotite,  chrysotile,  gibbsite,  oligoclase,  anatase  and  illitant  minerals  which  are  clay minerals  from  Central  Kalimantan  ,  so  that  with  high  content  of  momorilonite  and  quartz and  large  surface  area,  natural  clay  as  extraction  results  from  Central  Kalimantan  can  be used as an alternative additives of geopolymer concrete.

## ABSTRAK
Ekstraksi  dan  karakterisasi  lempung  alam  asal  Kalimantan  Tengah  yang  berupa  lempung putih,  lempung  kuning  dan  lempung  merah  sebagai  salah  satu  alternatif  bahan  tambahan beton  geopolimer  telah  dilakukan.  Lempung  alam  asal  Kalimantan  Tengah  dibersihkan terlebih  dahulu  kemudiandiekstraksi  untuk  menghilangkan  mineral  pengotor.  Ekstraksi dilakukan  secara  kimia  dengan  larutan  HCl  3M  dan  dilanjutkan  dengan  kalsinasi  pada temperature  500°C.  Karakterisasi  lempung  alam,  lempung  hasil  ekstraksi  dilakukan  dengan spektroskopi  FTIR  ( Fourier  Transform  Infrared ),  XRD  ( X-ray  diffraction ),  fisisorpsi  isotermal gas  N 2 menggunakan gas  sorption  analyzer berdasarkan  persamaan  BET.  Hasil  analisa dengan  menggunakan  FTIR  dan  XRD gas  sorption  analyzer dan  menunjukkan  bahwa kandungan  utama  mineral  lempung  alam  asal  Kalimantan  Tengah  adalah  monmorilonit, halloysite , chrysotile , gibbsite ,kuarsa,  anatase, oligoclase ,  illit, biotite .  Hasil  Penelitian menunjukkan  bahwa  ekstraksi  yang  dilakukan  ternyata  mampu  meningkatkanluas permukaan spesifik lempung, komposisi relatif dari mineral monmorilonit serta kuarsa, dan sebaliknya  menurunkan  kelimpahan  relatif  dari  mineral biotite , chrysotile , gibbsite , oligoclase , anatase dan  illit  yang  merupakan  mineral  pengotor  penyusun  lempung  asal Kalimantan  Tengah,  sehingga  dengan  kandungan  mineral  momorilonit  dan  kuarsa  yang tinggi dan luas permukaan yang besar, lempung alam asal Kalimantan Tengah hasil ekstraksi dapat dijadikan sebagai alternatif bahan tambahan beton geopolimer.
Kata kunci : Lempung alam asal Kalimantan Tengah, ekstraksi, beton geopolimer

## Karelius
PENDAHULUAN Istilah geopolymer pertama kalidiperkenalkan oleh Davidovits pada tahun1980an yang digunakan untuk polimerinorganik yang diproduksi dari ekstraksiterhadap  bahan  yang  mengandung alumino-silikat  (Bergaya  dan  Lagaly,2013). Geopolimer  dapat  dipabrikasidengan  material alam  seperti  kalsinasi  lempung,  kaolin, metakaolin, smektit ataulimbah industri seperti abu  layang  danlumpur  yang  kaya  silika- aluminat (Damilola, 2013). Geopolimer merupakanbentuk  baru  dari  polimer  inorganik yangterpolarisasi dan mencapai kestabilansecara  dimensional  pada  suhu  di bawah100°C serta dapat mensubtitusi semenportland, plastik, bahan keramik (batatahan  panas)  dan  produk-produk  mineral lainnya.Lempung (clay) adalah salah satu bahan yang ketersediaannya melimpah, namun belum dikelola  secara  optimal.  Potensi  aplikasi material  ini  sebagai  bahan  dasar  pembuatan geopolimer semakin besar mengingat ketersediaan lempung khususnya di Kalimantan Tengahsangat melimpah.
Lempung  merupakan  material  alam berupa silikat hidraaluminium kompleks dengan  rumus  kimia  Al 2 O 3 .nSiO 2 .kH 2 O,  dimana n dan k merupakan nilai numerik molekul yang terikat. Berbentuk kristal dengan strukturberlapis,  memiliki  ukuranpartikel  lebih kecil  dari  2  mµ,  mudah  dibentuk  dalam keadaan  basah  dan  mengeras  dengan  warna kemerah–merahan  jika  dibakar  (Ortega et  al ., 2013).
Kalimantan Tengah  merupakan salah  satu provinsi  yang  memiliki  cadangan  lempung cukup  besar  yaitu  sekitar  8.900.352.000  m 3 . Tersebar  di  beberapa  lokasi,  seperti  di  Kota Palangka  Raya,  Kabupaten  Barito  Selatan, Barito Utara dan Gunung Mas(Amarullah et al ., 2002).  Berdasarkan  warna  dan  tempat pembentukkannya, lempung di wilayah Kalimantan  Tengah  dikelompokkan  menjadi beberapa  jenis,  yaitu  lempung  putih,  lempung kuning  dan  lempung  merah.  Perbedaan karakteristik  salah  satunya  disebabkan  karena jenis mineral penyusun yang mendominasi dan kehadiran  bahan  lain  yang  terkandung  di dalamnya,  seperti  oksida  besi  dan  fragmen batuan. Lempung dapat mengalami perpindahan dari batuan induk akibat pengaruh tenaga  eksogen  yang  menyebabkan  butiran- butiran  lempung  lepas  dan  mengendap  pada daerah dataran rendah. Perpindahan inilah
yang  menyebabkan  lempung  dapat  bercampur dengan bahan lain yang ada disekitarnya(Amarullah et al ., 2002)
Lempung  alam  asal  Kalimantan  Tengah sebaiknya  diekstraksi  sebelum  digunakan sebagai  bahan  beton  geopolimer.  Hal  ini ditujukan untuk menghilangkan mineral pengotor  sehingga  mempermudah  proses penggabungan  lempung  dengan  bahan-bahan lain  dalam  beton  geopolimer.  Esktraksi  dapat dilakukan  melalui  dua  cara,  yaitu  ekstraksi secara  kimia  dan  fisis.  Ekstraksi  secara  kimia dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  larutan asam  atau  basa  sedangkan  proses  ekstraksi secara fisis dapat dilakukan dengan pemanasan (kalsinasi)  pada  temperatur  tinggi  (300-700 o C) (Bhattacharyya dan Gupta, 2008).

## METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan Penelitian Peralatan yang digunakan dalam
penelitian  ini  meliputi  alat-alat  gelas  ( pyrex ), rangkaian  alat  refluks, hot  plate ,    neraca analitik,  pH-meter,  ayakan  60  mesh  dan  100 mesh,  lumping  porselin,  oven,  desikator, pengaduk magnet, penyaring Buchner , furnace , spektrometer  IR  Shimadzu Fourier-Transform Infrared (FTIR  prestige  21), X-Ray  Diffraction (Shimadzu  XRD  6000),  fisisorpsi  isotermal  gas N 2 menggunakan gas sorption analyzer berdasarkan  persamaan  BET,rangkaian  alat refluks.
Bahan-bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  meliputiLempung  alam  asal Kalimantan  Tengah  (Lempung  putih,  lempung kuning  dan  lempung  merah),HCl  37%,  AgNO 3 , akuades dan kertas whatman 42µ.

## Prosedur Kerja Persiapan Sampel
Lempung alam yang terdiri dari lempung putih, lempung kuning dan lempung merah asal Kalimantan Tengah dibersihkan dari pengotor kasar, kemudian dioven pada temperatur 70 ο C selama 3 jam. Selanjutnya dilakukan penggerusan dan diayak dengan menggunakan ayakan lolos 60 mesh. Hasil ayakan yang terdiri dari lempung putih (M-LP), lempung kuning (M- LK) dan lempung merah (M-LM)dikarakterisasi menggunakan instrument FTIR, XRD dan BET.

## Ekstraksi Lempung Alam
Sebanyak 50 gram lempung putih (LP) yang telah diayak, direfluks dengan 250 mL  HCl 3 M selama 3 jam pada temperatur 100 ο C.
Kemudian  disaring  dan  dicuci  dengan  akuades
Karelius
hingga lolos uji klor menggunakan AgNO 3 0,1 M.  Padatan  dikeringkan  dalam  oven  pada temperatur  100 ο C  selama  3  jam,  digerus  dan diayak  dengan  menggunakan  ayakan  lolos  60 mesh.  Lempungyang  telah  diekstraksi  dengan larutan asam selanjutnyadikalsinasi menggunakan furnace pada  temperatur  500 ο C selama  3  jam.  Hal  serupa  juga  dilakukan  pada lempung kuning (LK) dan lempung merah (LM). Produk  lempung  putih  (A-LP),  lempung  kuning (A-LK)  dan  lempung  merah  (A-LM)  hasil ekstraksi, selanjutnya dikarakterisasi
menggunakan instrument FTIR, XRD dan BET .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Lempung  alam  asal  Kalimantan  Tengah yang  terdiri  dari  lempung  putih,  lempung kuning  dan  lempung  merah  dipersiapkan sebelum  digunakan  pada  tahap  ekstraksi.
Persiapan
sampel dilakukan
dengan pembersihan  lempung  dari  pengotor  kasar kemudian dilanjutkan dengan pemanasan pada temperatur  70 ο C  selama  3  jam  untuk  hidrasi molekul  air  yang  terperangkap  diruang  kisi kristal  mineral  lempung.  Lempung  yang diperoleh  kemudian  digerus  dan  diayak  hingga lolos  ayakan  60  mesh  untuk  mendapatkan keseragaman ukuran butiran lempung.
Sampel  lempung  yang  telah  dipersiapkan,
selanjutnya di ekstraksi secara kimia menggunakan  larutan  asam  dan  ekstraksi secara  fisik  dengan  proses  pemanasan  pada suhu  tinggi.  Penggunaan  larutan  asam  HCl ditujukan untuk melarutkan pengotor sehingga luas  permukaan  spesifik  lempung  menjadi meningkat.  Situs  aktif  juga  akan  mengalami peningkatan oleh karena situs yang tersembunyi  menjadi  terbuka,  sehingga  dapat meningkatkan daya adsorpsi lempung terhadap air. Ekstraksi kimia dilakukan dengan merefluks lempung  dalam  larutan  asam  3M  pada temperatur  105 ο C  selama  3  jam  (Koyuncu, 2008).
Larutan  asam  klorida  juga  merupakan asam yang  mampu mendonorkan  ion hidrogen (H + )  yang  juga  dapat  digunakan  untuk mengimbangi  situs  negatif  yang  terdapat  pada ruang  antar  lapis  mineral  monmorilonit penyusun  lempung.  Selama  proses  ekstraksi, pengotor  larut  dalam  fasa  cair,  kemudian terjadi pertukaran kation K + , Na + , Mg 2+ dan Ca 2+ dengan  ion  hidrogen  (H + )  dari  larutan  asam pada  struktur  mineral  monmorilonit  penyusun lempung  (Hamsah,  2007).  Dengan  demikian, secara  fisik  rangkaian  struktur  ( framework ) memiliki  area  yang  lebih  luas  (Benguella  and Yacouta, 2007).
Gambar 1. Ilustrasi pertukaran kation pada ruang antar lapismineral monmorilonit penyusun lempung Apabila  konsentrasi  H + cukup  tinggi  maka dimungkinkan  terjadinya  dealuminasi,  yaitu pelepasan Al dari struktur lempung. Proses
pelepasan Al dari lempung disajikan pada persamaan kimia berikut ini :
(Al 4 )(Si 8 )O 20 (OH) 4 + 3H + (Al 3 )(Si 8 )                     O 20 (OH) 2 + Al 3+ + 2H 2 O (Al 4 )(Si 8 )O 20 (OH) 4 + 6H + (Al 2 )                     i 8 )O 20 (OH) 2 + 2Al 3+ + 4H 2 O Proses  ekstraksi  dengan  perlakuan asam  menghasilkan  filtrat  yang  berwarna kuning  kehijauan.  Hal  ini  mengindikasikan bahwa kation pengotor mengalami pelarutan,kemudian  disaring  dan  dicuci menggunakan  akuades,  proses  penyaringan dan  pencuciandilakukan  berulang  hingga filtrat  tidak  berwarna.  Filtrat  dari  proses pencucian  \selanjutnya  dilakukan  uji  klor menggunakan  AgNO 3 .  Proses  selanjutnya adalahpenggerusan danpengayakan lempung  terekstraksi dengan menggunakan ayakan lolos 60 mesh sehingga
diperolehukuran  lempung  hasil  ekstraksi yang lebih seragam.
Tahap selanjutnya ialah perlakuan fisis lempung  dengan  pemanasan  (kalsinasi). Kalsinasi  adalah  proses  penghilangan  gas atau senyawa organik yang masih mempunyai  ikatan  kimia  dengan  lempung.
Proses kalsinasi merupakan thermal treatment yang dilakukan terhadap lempung  agar  terjadi  dekomposisi  dan eliminasi  senyawa  yang  masih  berikatan secara  kimiadengan  lempung,  seperti hidrasi molekul air yang masih terperangkap
pada  kisi  kristal  mineral  lempung.  Hidrasi molekul  air  menyebabkan  luas  permukaan spesifik  lempung  menjadi  bertambah. Kalsinasi  dilakukan  pada  temperatur  500 o C
selama 3 jam. Energi panas yang dihasilkan oleh furnace mengalir secara konduksi ke
seluruh  bagian  permukaan  lempung.  Panas tersebut  cukup  untuk  menguraikan  air  dan gas  serta  senyawa  organik  yang  masih terperangkap  pada  kisi  kristal  mineral lempung.
Gambar 2. Penampilan visual (a) lempung sebelum ekstraksi; (b) lempung sesudah ekstraksi
Analisis  data  FTIR  dan  XRD  digunakan untuk memverifikasi karakteristik lempung hasil ekstraksi.  FTIR  digunakan  untuk  memperoleh informasi mengenai gugus fungsi yang terdapat pada  sampel  sedangkan  data  XRD  digunakan untuk  mengkonfirmasi  komposisi  mineral penyusun  sampel secara  kualitatif  dan semikuantitatif.  Gambar  3  menyajikan  data spektra hasil analisis menggunakan spekroskopi FTIR  untuk  lempung  sebelum  dan  sesudah ekstraksi.
Gambar  3(a),  3(c)  dan  3(e)  secara berturut-turut
merupakan
spektrum inframerah  dari  lempung  putih,    lempung kuning  dan  lempung  merah  sebelum  ekstraksi. Spektrum  tersebut  memperlihatkan  adanya beberapa  puncak  serapan  yang  cukup  tajam, yaitu  pada  daerah  bilangan  gelombang  untuk lempung   putih    3691,48;   1643,23;   1022,20; 906,48; 790,76; 748,33; 678,89 dan 536,17   cm - 1 ,  lempung  kuning  3436,90;  1662,52;  999,05 902,62  dan  686,61  cm -1 dan  lempung  merah 3691,48;    1627,80;    999,05;    906,48,  794,61; 748,33; 671,18 dan 563,17 cm -1 . Puncak daerah bilangan  gelombang  3436,90  untuk  lempung kuning  dan  1643,23  untuk  lempung  putih; 1662,52  untuk  lempung  kuning;  1627,80  cm -1 untuk  lempung  merah  secara  berturut-turut merupakan  puncak  serapan  dari  vibrasi  ulur  – OH dan vibrasi tekuk –OH dari molekul air  yang
terperangkap dalam kisi kristal lempung (Wang et al. ,  2011; Lou et al. ,  2015).  Sedangkan pada daerah  bilangan  gelombang  3691,48  cm -1 menunjukan  adanya  vibrasi  ulur  –OH  yang memiliki perbedaan lingkungan, yaitu –OH yang terikat  pada  atom  Al  oktahedral  yang  terdapat pada  permukaan  silikat  atau  pada  antar  lapis silikat  dari  struktur  mineral  lempung.  Pita serapan  tersebut  berkorelasi  dengan  adanya bilangan  gelombang  906,48;  902,62    dan 906,48  cm -1 yang  menunjukan  adanya  vibrasi tekuk Al-OH (Eren et al. , 2009).
Puncak  serapan  yang  tajam  pada  daerah sekitar  1022,20  cm -1 untuk  lempung  putih  dan 999,05  cm -1 untuk  lempung  kuning  dan lempung merahmerupakan
serapan karakteristik  dari  vibrasi  ulur  Si-O  (Eren et  al. , 2009). Serapan kuat pada daerah 950-1250  cm - 1 adalah  vibrasi  ulur  dari  M-O  (dimana  M  =  Si atau  Al)  yang  melibatkan  gerak  utama  dari atom oksigen Si-O.  Data ini  berkorelasi dengan bilangan  gelombang  678,89  cm -1 untuk lempung  putih  ;  686,61  cm -1 untuk  lempung kuning;  dan  671,18  cm -1 untuk  lempung merahyang karakteristik dengan vibrasi ulur  Si– O.  Pita  serapan  pada  daerah  bilangan gelombang  790,76  cm -1 untuk  lempung  putih dan  794,61  cm -1 untuk  lempung  kuning  dan lempung   merah   menunjukan   adanya  vibrasi
Jurnal Pendidikan Teknologi dan
Kejuruan BALANGA ISSN 2338-426X
ulur   dari   O-Si-O   yang karakteristik   terhadap
lempung merah menunjukan adanya vibrasi mikrokristalin SiO 2 atau lebih  dikenal dengan ulur Si-O-Al VI (Al oktahedral). Dengan demikian, mineral kuarsa (Holtzer et al. , 2011;  Hajjaji dan
berdasarkan  seluruh  data  puncak-puncak Arfaoui, 2009). Pita serapan pada daerah
serapan tersebut diperoleh informasi bahwa bilangan  gelombang  748,33 cm -1 untuk
sampel yang dianalisis merupakan keluarga dari
lempung putih dan lempung merah mineral silika alumina berdasarkan identifikasi
menunjukan adanya vibrasi
simetris Si-O-Si
gugus fungsi yang dikonfirmasi dari data FTIR.
yang terdapat pada lapisan tetrahedral mineral lempung  (Lou et  al. ,  2015)  dan  pita  serapan pada  daerah  bilangan  gelombang  536,17cm -1 untuk lempung putih dan 563,17 cm -1 untuk
Data puncak serapan utama yang muncul pada ketiga  jenis  lempung  asal  Kalimantan  Tengah secara detail ditunjukan pada Tabel 1.
Gambar 3. Spektra FTIR : (a) M-LP; (b)E-LP; (c) M-LK; (d) E-LK; (e) M-LM dan (f) E-LM
Tabel 1. Puncak serapan FTIR lempung asal Kalimantan Tengah
Lempung putih Lempung kuning Lempung merah Keterangan (cm -1 ) (cm -1 ) (cm -1 ) 3691,48 3691,48 3691,48 Vibrasi ulur OH (Al---O-H) 3436,90 Vibrasi ulur H-O-H 1643,23 1662,52 1627,80 Vibrasi tekuk H-O-H 1022,20 999,05 999,05 Vibrasi Si-O 906,48 902,62 906,48 Vibrasi tekuk Al-OH 790,76 794,61 794,61 Vibrasi ulur dari O-Si-O 748,33 748,33 Vibrasi simetris Si-O-Si 678,89 686,61 671,18 Vibrasi ulur Si-O
Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan BALANGA ISSN 2338-426X
7,8      0,2 3,4 0,6 20 4 563,17 563,17 Vibrasi ulur Si-O-Al VI
Pola  spektra  FTIR  sampel  lempung sebelum (3(a); 3(c); 3(e)) dan sesudah ekstraksi (3(b);  3(d);  3(f))  sebagaimana  ditunjukan  pada Gambar 3 secara keseluruhan tidak menunjukkan perubahan yang signifikan. Hal ini mengindikasikan  bahwa  ekstraksi  dengan perlakuan asam dan kalsinasi, struktur lempung berdasarkan  eksistensi  gugus  fungsi  tidak mengalami  kerusakan.  Sedikit  pergeseran spektrum  terjadi  pada  daerah  bilangan gelombang  1022,20  cm -1 yang  menunjukan adanya  vibrasi  ulur  dari  Si-O  mengalami pergeseran  ke  arah  bilangan  gelombang 1026,05  cm -1 untuk  lempung  putih,  bilangan gelombang  999,05  cm -1 bergeser  ke  bilangan gelombang 1022,91 cm -1 untuk lempung kuning dan  lempung  merah.  Pergeseran  kearah bilangan gelombang yang lebih besar
mengindikasikan  bahwa  terjadi  dealuminasi pada  struktur  kristal  mineral  lempung.  Dengan perlakuan asam dimungkinkan terjadi pengurangan  atom  Al  pada  kerangka  struktur lempung.  Hal  ini  dikarenakan  kekuatan  ikatan Al-O jauh lebih lemah jika dibandingkan dengan ikatan  Si-O,  dengan  berkurangnya  ikatan  Al-O menyebabkan  vibrasi  Si-O  menjadi  lebih dominan  sehingga  terjadi  pergeseran  bilangan gelombang ke arah yang lebih besar (Holtzer et al. , 2011).
Bilangan  gelombang  906,48  cm -1 yang terlihat  pada  Gambar  6  menunjukan  adanya vibrasi tekuk Al-OH yang mengalami pergeseran ke  arah  bilangan  gelombang  lebih  besar,  yaitu sebesar  910,33  cm -1 untuk  lempung  putih, bilangan  gelombang  902,62  cm -1 bergeser ke bilangan     gelombang     914,19     cm -1 untuk
lempung  mengalami  pergeseran  ke  arah bilangan  gelombang  lebih  kecil,  yaitu  sebesar 1639,37 cm -1 untuk lempung putih dan bilangan gelombang  1662,52  cm -1 bergeser  ke  bilangan gelombang 1639,37 cm -1 untuk lempung kuning serta  terjadi  penurunan  intensitas  serapan pada  bilangan  gelombang  1627,80  cm -1 untuk lempung merah yang
menunjukan berkurangnya  molekul  air  yang  terperangkap pada  kisi  kristal  lempung  setelah  mengalami ekstraksi.  Hal  tersebut  merupakan  salah  satu indikasi  yang  menunjukkan  bahwa  proses ekstraksi  fisis  dengan  kalsinasi mampu menghidrasi molekul air yang masih terperangkap pada kisi kristal mineral lempung sehingga  luas  permukaan  spesifik  lempung menjadi bertambah.
Guna memperkuat hasil identifikasi menggunakan  FTIR  untuk  ketiga  jenis  lempung asal  Kalimantan  Tengah  sebelum  dan  sesudah ekstraksi,  diperlukan  data  pendukung  berupa data  XRD.  Data  ini  diharapkan  mampu memberikan  informasi  yang  cukup  jelas mengenai  komposisi  mineral  penyusun  sampel lempung  dan  perubahan  yang  terjadi  akibat proses  ekstraksi.  Difraktogram  sinar- x untuk sampel  lempung  sebelum  dan  sesudah ekstraksi ditunjukkan pada Gambar 4.
Puncak-puncak  difraksi  setiap  mineral adalah khas berdasarkan sudut difraksi 2θ yang berhubungan dengan bidang kisi kristal mineral yang  dianalisis.  Berdasarkan  standar  yang dikeluarkan  oleh Joint  Comitte  on  Powder Difraction (JCPDS)  dapat  dinyatakan  bahwa lempung putih  mengandung  mineral halloysite
( Al Si O  (OH) ) , chrysotile (Mg Si  O  (OH) ), 2     2     5 4 3     2     5 4 lempung kuning dan bilangan gelombang gibbsite ( Al(OH) ) , monmorilonit ((Si Al ) IV 3 7,8  0,2 906,48 cm -1 bergeser ke bilangan gelombang (Al Mg ) VI O  (OH) ), kuarsa (SiO ), anatase 3,4 0,6 20 4 2 914,19  cm -1 untuk  lempung  merah.  Hal inimengindikasikan bahwa semakin homogennya  lingkungan  dari  struktur  Al-OH akibat adanya disolusi atom-atom logam di luar (TiO 2 ) dan illit ((Al,Mg,Fe) 2 (Si,Al) 4 O 10 [(OH) 2 ,(H 2 O)]).  Lempung kuning mengandung mineral chrysotile (Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ), monmorilonit kerangka mineral lempung (non-oktahedral) ((Si  Al ) IV (Al Mg ) VI O  (OH) ), kuarsa (SiO ), 7,8 0,2 3,4 0,6 20 4 2
(Saikia et  al. ,  2003).  Hal  tersebut  merupakan salah  satu  indikasi  yang  menunjukkan  bahwa proses ekstraksi kimia dengan  perlakuan  asam mampu  menghilangkan  pengotor  yang  masih terperangkap pada kisi kristal mineral lempung. Bilangan gelombang 1643,23 cm -1 menunjukan  adanya  vibrasi  tekuk  –OH  dari molekul air yang terperangkap dalam kisi kristal
oligoclase ((Na,Ca)Al(Al,Si)Si 2 O 8 ) dan biotite (K(Mg,Fe) 3 (Al,Fe)Si 3 O 10 (OH,F) 2 )). Lempung merah  mengandung  mineral  monmorilonit ((Si    Al    ) IV (Al   Mg   ) VI O   (OH)   ) , chrysotile (Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ), kuarsa (SiO 2 ), anatase (TiO 2 ) dan biotite
(K(Mg,Fe) 3 (Al,Fe)Si 3 O 10 (OH,F) 2 )).  Untuk  lebih jelasnya, hal ini disajikan pada Tabel 2.
Gambar 4. Difraktogram sinar x :i(a) M-LP; i(b) E-LP; ii(a)M-LK; ii(b)E-LK; iii(a) M-LM; iii(b) E-LM (M = monmorilonit, Qz = kuarsa, Chr = chrysotile , Gib = gibbsite , H = halloysite ; Ana = anatase ; Olg = oligoclase , Bt = biotite ) Difraktogram  sinar x ketiga jenis lempung 24,66°; biotite di 2θ = 59,68° untuk  lempung terekstraksi yang ditampilkan secara umum
merah  setelah  proses  ekstraksi  menjadi tidak menunjukan perbedaan  yang signifikan,
menghilang.Kemudian pada  puncak chrysotile
terutama
pada puncak-puncak yang di 2θ = 12,21 ο dan 24,84°; gibbsite di 2θ =
karakteristik  untuk  mineral Perubahan yang cukup  jelas monmorilonit. hanya nampak 18,23 ο ; anatase di 2θ = 38,25 ο ; illit di 2θ = 45,32 ο untuk lempung putih dan puncak pada pucak chrysotile di 2θ = 12,09 ο dan 24,60° oligoclase di 2θ = 39,23° dan biotite di 2θ = untuk lempung kuning dan puncak anatase di
59,69° untuk lempung kuning mengalami 2θ = 38,12°; chrysotile di 2θ
= 12,01 ο dan penurunan intensitas.
Tabel 2. Data mineral penyusun lempung asal Kalimantan Tengah berdasarkan data XRD
Database d-Specing (Å) Mineral Lempung putih Lempung kuning Lempung merah Karakteristik 14,400 - - 14,200 Monmorilonit 10,000 10,076 - - Halloysite 7,310 7,242 7,310 7,360 Chrysotile 4,850 4,864 - - Gibbsite 4,490 4,483 4,508 - Monmorilonit 4,203 4,304 4,341 Monmorilonit 3,650 3,581 3,616 3,607 Chrysotile 3,340 3,363 3,372 3,371 Kuarsa 2,460 - 2,473 - Kuarsa 2,580 2,573 - - Monmorilonit 2,380 2,351 - 2,359 Anatase 2,290 - 2,295 - Oligoclase 2,010 1,999 - - Illit 1,820 - 1,825 - Kuarsa 1,700 1,665 1,679 1,689 Monmorilonit 1,540 - 1,548 1,548 Biotite 1,490 1,4920 1,502 1,494 Monmorilonit
Data kualitatif yang diperoleh dari data XRD diatas juga didukung dengan data semikuantitatif yang disajikan  pada  Tabel  3.  Terlihat  bahwa  ekstraksi  mampu  meningkatkan  komposisi  relatif  dari  mineral monmorilonit serta menurunkan kelimpahan relatif dari mineral biotite , chrysotile , gibbsite , oligoclase , anatase dan illit. Hal ini mengindikasikan bahwa proses ekstraksi menyebabkan kerusakan pada struktur mineral biotite , chrysotile , gibbsite , oligoclase , anatase dan  illit  yang  merupakan  mineral  pengotor penyusun lempung asal Kalimantan Tengah.

## Tabel 3. Komposisi relatif mineral lempung yang dihitung berdasarkan data XRD
Sampel Komposisi relatif mineral ( % )
Ket : M = monmorilonit, H = halloysite , Bt = biotite , Chr = chrysotile , Gib = gibbsite , Qz = kuarsa, Ana = anatase ; Olg = oligoclase ,
Data  semikuantitatif  yang  disajikan  pada Tabel 3juga menunjukan peningkatan komposisi  relatif  dari  mineral  kuarsa  setelah proses  ekstraksi.  Hal  ini  dimungkinkan  terjadi karena  proses  ekstraksi  dapat  menyebabkan dealuminasi
mineral monmorilonit. Dealuminasi  menyebabkan  rusaknya  kerangka aluminium  oksida  pada  lapisan  oktahedral, sehingga  silika  oksida  pada  lapisan  tetrahedral yang  tidak  mengalami  kerusakan  akan  mulai menata  diri  membentuk  mineral  kuarsa.  Hal inilah  yang  menyebabkan  komposisi  relatif mineral kursa mengalami peningkatan. Mineral kuarsa juga diketahui memiliki kekuatan  ikatan
Si-O  yang  cukup  kuat  sehingga  tidak  mudah mengalami kerusakan akibat ekstraksi.
Analisis  fisisorpsi  isotermal  gas  N 2 menggunakan gas sorption analyzer berdasarkan persamaan BET dan DR memperkuat  data  FTIR  dan  XRD,  menunjukkan bahwa  ekstraksi  dan  kalsinasi  lempung  alam asal  Kalimantan  Tengah  mampu  meningkatkan luas  permukaan  berdasarkan  persamaan  BET dan  pori  berdasarkan  persamaan  DR.  Data fisisorpsi  isotermal  gas  N 2 menggunakan gas sorption  analyzer berdasarkan  persamaan  BET dan DR dari lempung dapat dilihat pada Tabel 3 berikut.
Tabel 4. Data luas permukaan dan pori lempung berdasarkan data fisisorpsi isotermal gas N 2
menggunakan gas sorption analyzer Sampel Luas Permukaan spesifik (S BET ) Luas permukaan pori (S DR ) Volume Pori (V DR ) Jari-jari pori (D DR ) Lempung Alam 36,415 m 2 /g 46,085 m 2 /g 0,016 cc/g 14,972 Å Lempung 37,458 m 2 /g 46,006 m 2 /g 0,016 cc/g 15,052 Å Terekstraksi
Tabel  4  menunjukkan  bahwa  proses  ekstraksi mampu  meningkatkan luas permukaan spesifik lempung  alam  asal  Kalimantan  Tengah.  Hal  ini disebabkan  karena  proses  ekstraksi  dapat melarutkan  pengotor  sehingga  mulut  pori menjadi lebih terbuka yang mengakibatkan luas permukaan  dan  jari-jari  pori  meningkat. Semakin  besar  luas  permukaan  maka  akan semakin besar kemampuan lempung berinteraksi  dengan  bahan  lain  dalam  beton geopolimer.  Sehingga  dengan  kandungan mineral momorilonit dan kuarsa yang tinggi dan luas permukaan yang besar, lempung alam asal Kalimantan  Tengah  hasil  ekstraksi  dapat dijadikan  sebagai  alternatif  bahan  tambahan beton geopolimer.

## KESIMPULAN
Ekstraksi  yang  dilakukan  ternyata  mampu meningkatkanluas
permukaan
spesifik
lempung,  komposisi  relatif  dari  mineral monmorilonit  serta  kuarsa,  dan  sebaliknya menurunkan  kelimpahan  relatif  dari  mineral biotite , chrysotile , gibbsite , oligoclase , anatase dan  illit  yang  merupakan  mineral  pengotor penyusun  lempung  asal  Kalimantan  Tengah, sehingga dengan kandungan mineral momorilonit  dan  kuarsa  yang  tinggi  dan  luas permukaan  yang  besar,  lempung  alam  asal Kalimantan  Tengah  hasil  ekstraksi  dapat dijadikan  sebagai  alternatif  bahan  tambahan beton geopolimer.
M H Bt Chr Gib Olg Ana Qz Ill M-LP 20,20 1,51 - 51,99 4,33 - 10,85 6,71 4,42 E-LP 23,85 4,90 - 42,14 1,40 - 10,82 11,95 3,15 M-LK 26,19 - 3,65 11,46 - 2,39 - 56,31 - E-LK 29,06 - 3,46 - - 1,91 - 65,57 - M-LM 46,86 - 2,45 27,02 - - 16,68 6,95 - E-LM 52,23 - - - - - - 47,77 -

## DAFTAR PUSTAKA
Amarullah,  D.,  Margani,  Saksono,  Priatna,
Priono  and  Sudiro.,  2002, Inventarisasi dan Evaluasi Endapan Batubara Kabupaten  Barito  Selatan  Dan  Barito Utara  Provinsi  Kalimantan  Tengah , Kolokium Direktorat Inventarisasi Sumber Daya Mineral,(DIM) TA. Benguella,  B  and  Yacoutas,  A.,    2007, Adsorption  of  Benzanyl  Red  and
Nylomine  Green  from  Aqueous  Solution by Natural and Acid-Activated Bentonite,
Desalination. , 235, 276-292. Bergaya,  F.,  Lagaly,  G.,  2013. Chapter  1  - Introduction to Clay Science: Techniquesand Applications, in: Lagaly, F.B.  and  G.(Ed.),  Developments  in  Clay Science,Handbook  of  Clay  Science . Elsevier, pp.1–7. Bhattacharyya,  K.  G  and  Gupta,  S.  S.,  2008, Adsorption  of  a  Few  Heavy  Metal  on Natural  and  Modified  Kaolinite  and Montmorillonite  :  A  review, J.Adv.  Coll. In. Sci , 140, 114–13. Damilola, O.M., 2013. Syntheses,characterization  and  binding strength  ofgeopolymers:  A  review. Int.J.
Mater. Sci.Appl. 2, pp. 185–193.
Eren, E., Afsin, B and Onal,  Y, 2009,Removal of Lead  Ions  by  Acid  Activated  and Manganese  Oxide-Coated  Bentonite, J. Hazard. Mater. , 161, 677–685.
Hajjaji,  M  and  Arfaoui,  H.,  2009,  Adsorption  of Methylene  Blue  and  Zink  ions  on  Raw and  Acid-Activated  Bentonite  from Morocco, Appl. Clay. Sci. , 46, 418–421.
Hamsah,  D.,  2007,  Pembuatan,  Pencirian  dan Uji  Aplikasi  Nanokomposit  Berbasis Montmorilonit  dan  Besi  Oksida, Skripsi , FMIPA, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Holtzer, M., Bobrowski, A and Kumon, S., 2011, Temperature  Influence  on  Structural Changes  of  Foundry  Bentonites, J. Molecular. Structure , 1004, 102–108.
Koyuncu,  H.,  2007,  Adsorption  Kinetics  of  3- Hydroxybenzaldehyde  on  Native  and Activated  Bentonite, App.  Clay.  Sci. ,  38, 279–287.
Lou,  Z.,  Zhou,  Z.,  Zang,  W.,  Zang,  X.,  Hu,  X  and
Liu,  P,  2015,  Magnetized  bentonite  by Fe3O4 nanoparticles treated as
adsorbent  for  methylene  blue  removal from  aqueous  solution  :  Synthesis, characterization,  mechanism,  kinetics and regeneration, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers , 49, 199-
265. Saikia,  N,  J.,  Bharali,  D,  J.,  Sengupta,  P  and Bornhakun, 2003, Characterication, Beneficiation  and  Utilization  of  a  Clay from Assam, India, App.Clay Sci ., 24, 93- 103.
Ortega,  E.,  Ramos  and  Flores-Cano.,  2013,
Binary Adsorption of Heavy Metals from Aqueous  Solution  Onto  Natural  Clays. Chemical Engineering Journal , 225, 535–
546.
Wang, Q., Chang, X., Li, D., Hu, Z., Li, R and He,
Q,  2011,  Adsorption  of  chromium(III), mercury(II)  and  lead(II)  ions  onto  4- aminoantipyrine  immobilized  bentonite,
Journal  of  Hazardous  Materials, 186, 1076–1081.