## PENGARUH UKURAN MESH ADSORBEN ZEOLIT DAN KONSENTRASI HCl PADA PENGOLAHAN LIMBAH PENCELUPAN KAIN JUMPUTAN

## THE EFFECT OF THE ZEOLITE ADSORBENT MESH SIZE AND HCl CONCENTRATION IN THE TREATMENT OF JUMPUTAN CLOTH DYEING WASTE
Sri Ardhiany 1)

## 1Program Studi Teknik Pengolahan Migas Politeknik Akamigas Palembang, 30257, Indonesia
Abstract: Zeolite represent mineral which consist of crystal of alumina pregnant hydration silicate of alkali cation or land;ground alkali in its three dimension framework. Ion - the metal ion can change by other cation without destroying zeolite structure and can permeate water by reversibel. Elementary framework zeolite structure consist of hydrate units of AlO 4 and of SiO 4 which is interaction through atom of O which in structure of  Si 4+ can change with Al 3+ causing the existence of negative charge at zeolite. One of the nature of zeolite as adsorben, this research conducted by processing of  cloth  waste  of  jumputan  by  adsorpsi,  where  zeolite  is  beforehand  activated  in  condensation  of  HCL  with concentration  0,2 - 1 M, zeolite  weared of the size 20  - 100 mesh. Result of this research indicate that absorbtion of zeolite  to  cloth  waste  of  jumputan  big  relative  happened  at  size  measure  zeolite  100  mesh  and  with  activation concentration 1 M.
Keywords: Zeolite, cloth waste of jumputan, HCl, Adsorption.
Abstrak : Zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumina silikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau  alkali  tanah  dalam  kerangka  tiga  dimensinya.  Ion  –  ion  logam  tersebut  dapat  diganti  oleh  kation  lain  tanpa merusak struktur zeolit dan dapat menyerap air secara reversibel. Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit terhidrat AlO 4 dan SiO 4 yang saling berhubungan melalui atom O yang di dalam struktur tersebut Si 4+ dapat diganti dengan Al 3+ yang menyebabkan adanya muatan negatif pada   zeolit. Salah satu sifat zeolit adalah sebagai adsorben, pada  penelitian  ini  dilakukan  pengolahan  limbah  kain  jumputan  secara  adsorpsi,  dimana  zeolit  terlebih  dahulu diaktifkan dalam larutan HCl dengan konsentrasi 0,2 – 1 M, zeolit yang dipakai dengan ukuran 20  – 100 mesh. Hasil penelitian  ini  menunjukkan bahwa  penyerapan  zeolit  terhadap  limbah  kain  jumputan  relatif  besar  terjadi  pada  zeolit ukuran 100 mesh dan dengan konsentrasi pengaktifan 1 M.
Kata Kunci : Zeolit, limbah kain jumputan, HCl, Adsorpsi.

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1. Latar Belakang
S umatera Selatan merupakan salah satu propinsi  yang  mempunyai  ciri  khas  tertentu dalam  membuat  motif  tenunan  tradisional. Produk  berupa  kain  songket,  kain  jumputan, kain  blongsong,  kain  tajung  dan  lain-lain. Dalam Proses pencelupan banyak dipergunakan  bahan  kimia  untuk  produk tersebut.
Di  Sumatera  Selatan  terdapat  industri pencelupan  tenun  terdiri  dari  beberapa keluarga  dalam  satu  kecamatan  tertentu, sehingga  bila  memproses  pencelupan  pasti akan  menghasilkan  air  limbah  antara  400  – 1.000 liter setiap dari proses. Sedangkan debit limbah maksimum yang dibuang kelingkungan
adalah  150  m 3 /ton  produk  tekstil  (Kepmen No.51/Men  LH/10/1995).  Dari  sekian  banyak industri  tersebut  masih  belum  dilengkapi dengan instalasi pengolahan air limbah.
Dalam setiap proses pencelupan menghasilkan limbah yang mempunyai kandungan  utamanya  adalah  zat  warna, kalaupun  ada  penambahan  zat-zat  lain  itu hanya dalam persentase yang kecil. Zat warna yang  banyak  digunakan  dalam  industri  tenun kain  jumputan  umumnya  mengandung  logam- logam  berat  dan  merupakan  zat  yang  stabil yang  tidak  mudah  dan  atau  sukar  diuraikan oleh  proses  biologis.  Oleh  karena  itu, kehadirannya  yang  sesuai  dengan  warna  akan tetap ada dan terlihat (Pamudjo, 1994).
Penimbunan  secara  alami  yang  terus berlangsung dari senyawa ini akan mempunyai
dampak  lingkungan  yang  cukup  serius  untuk kehidupan. Maksudnya kalau senyawa tersebut secara  berantai  kemudian  tertimbun  dalam jaringan  tanaman,  misalnya  padi,  ataupun jaringan hewan, misalnya ikan, akan berbahaya  bagi  manusia.  Kalau  timbunan  zat warna  tekstil  tersebut  terbawa  kedalam jaringan manusia akan bersifat dapat merangsang terjadinya kanker.
Untuk menghindari terjadinya hal – hal tersebut  maka  sebelum  limbah  dibuang kelingkungan  perlu  dilakukan  pengolahan terlebih  dahulu  sampai  limbah  tersebut dianggap  tidak  lagi  terlalu  membahayakan apabila  dibuang  lingkungan.  Khusus  untuk limbah  pencelupan  kain  jumputan  maka  salah satu  cara  pengolahannya  adalah  dengan  cara adsorpsi menggunakan zeolit teraktifan. Zeolit merupakan  kristal  alumina  silika  terhidrasi dengan  kation-kation  alkali  tanah.  Struktur zeolit  terdiri  dari  unit-unit  tetrahydrat  AlO 4 dan  SiO 4 yang  saling  berhubungan  melalui atom  O  dan  didalam  struktur  tersebut  Si 4+ dapat  diganti  dengan  Al 3+ .  Sehingga  rumus empiris zeolit menjadi M 2n O. Al 2 O 3 . x SiO 2 . y H 2 O.

## 1.2. Batasan Masalah
Batasan  masalah  pada  penelitian  ini meliputi :
1.  Variasi  ukuran  zeolit  yaitu  20,  40,  60,  80 dan 100 mesh
2.  Variasi konsentrasi HCl, yaitu  0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 M
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu menentukan  kondisi  operasi  yang  tepat  untuk menghasilkan  produk  limbah  yang  sesuai standar,  sehingga  cairan  tersebut  jika  dibuang kelingkungan tidak lagi merupakan polutan.

## 2. TEORI DASAR
2.1. Adsorpsi (adsorption)
Adsorpsi  (adsorption)  atau  penyerapan adalah  proses  pemisahan  komponen  tertentu dari suatu fluida kesuatu permukaan zat  padat penyerap  (adsorbent). Adsorbent ditempatkan di  dalam  suatu  hamparan  tetap  dan  fluida dialirkan  melalui  hamparan  tersebut  sampai
adsorbent  itu  mendekati  jenuh  dan  pemisahan yang dikehendaki tidak dapat lagi berlangsung.
Pengertian adsorpsi dapat dibagi menjadi dua, yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia.  Adsorpsi  fisika  adalah    adsorpsi  yang berjalan reversible ,  hal  ini  dikarenakan  gaya tarik  menarik intermolekul  zat  pada adsorbent dan  zat  yang  diadsorpsi  (adsorbate).  Adsorpsi kimia adalah adsorpsi yang berjalan pada suhu tinggi  karena  adsorpsi  disertai  reaksi  yang tidak  reversible,  akibat  dari  adanya  interaksi antara  zat  padat  (adsorbent).  Waktu  tinggal adsorbate  dalam  adsorbent  sangat  ditentukan oleh besarnya beda potensial antara  keduanya. Dalam setiap proses adsorpsi ada tiga langkah yang diperlukan, yaitu :
1. Kontak  fluida  dalam  padatan.  Selama dalam  tahap  ini  bagian  dari  fluida  yaitu adsorbate berada diatas adsorbent.
2. Pemisahan  dari  fluida  yang  tidak  diserap dari campuran adsorbent – adsorbate .
3. Regenerasi adsorbent
dengan penghilangan adsorbate , memakai adsorbent  dari  tempat  penyerapan  dengan bahan  baru.  Regenerasi  dapat  dilakukan dengan  gas  panas  tak  reaktif  tetapi  uap lebih  disukai  jika  zat  pelarut  yang dipulihkan itu tidak larut didalam air. Uap akan mengkondensasikan diatas hamparan itu  dan  menyebabkan  suhu  zat  padat  itu naik  serta  menyediakan  energi  untuk desorpsi.  Adsorpsi  isothermis  adalah hubungan kesetimbangan antara konsentrasi  dalam  fluida  dan  konsentrasi di dalam adsorbent pada suhu tertentu.
Adsorbent (zat  pengadsorpsi)  adalah material  yang  sangat  berpori.  Lokasi  proses adsorpsi terjadi pada dinding  –  dinding pori  – pori  atau  letak  –  letak  tertentu  dalam  partikel adsorbent.  Karena  pori  –  pori  itu  biasanya sangat  kecil,  luas  permukaan  dalam  menjadi beberapa orde lebih besar daripada permukaan luar. Pemisahan terjadi karena perbedaan berat molekul  atau  karena  perbedaan  polaritas menyebabkan  sebagian  molekul  melekat  pada permukaan  itu  lebih  erat  daripada  molekul  – molekul lainnya.
Daya  adsorpsi  dari  adsorbent  disebabkan karena  adsorbent  mempunyai    pori  –  pori
dalam jumlah  yang besar, dan adsorpsi  terjadi karena  adanya  perbedaan  energi  potensial antara  permukaan adsorbent dengan  zat  yang diserap.  Daya  adsorpsi  dipengaruhi  oleh  sifat fisik  dan  kimia  dari  bahan  yang  digunakan sebagai adsorbent, pelarut,  jenis  zat  yang dilarutkan, pH, waktu, tekanan, dan suhu.

## 2.2. Macam–macam Limbah
Limbah  adalah  bahan  yang  dihasilkan dari kegiatan manusia yang dapat menyebabkan rusaknya lingkungan baik secara langsung  maupun  tidak  langsung.  Limbah dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1.   Menurut ketahanan degradasi alami a. Limbah yang sukar atau tidak terurai (Non degradable)
Adalah limbah yang keberadaannya
dialam  tidak  dapat  terurai  secara  alami misalnya  DDT,  PCB  dan  Alkilbenzen Sulfonat.
b. Limbah yang dapat terurai (Degradable) Adalah limbah yang keberadaannya
dialam dapat terurai secara alami
contohnya limbah hasil kegiatan pertanian.
1. Menurut sumbernya
a. Limbah domestik Adalah  limbah  yang  dihasilkan  dari aktivitas  manusia  secara  langsung  seperti dari  rumah  tangga,  rumah  makan,  rumah sakit dan lain-lain.
b. Limbah non domestik Adalah  limbah  yang  berasal  dari  kegiatan industri, pertanian dan pertambangan.
2. Menurut sifatnya
a. Limbah  organik  buangan  (Inert  Organic Matter)  seperti  debu,  kerikil,  tanah  liat, hasil kegiatan pertambangan dan industri- industri yang mengeluarkan limbah organik.
b. Limbah  organik  yang  dapat  teroksidasi (Oxydable Organik Matter) seperti sampah  rumah  tangga,  hasil  kegiatan pertanian dan industri-industri yang mengeluarkan limbah organik.
c. Limbah  bahan  berbahaya  dan  beracun seperti  bahan  kimia  yang  bersifat  korosif,
mudah meledak, mudah terbakar, radioaktif dan beracun.
d. Limbah bersuhu tinggi seperti limbah dari air pendingin mesin-mesin industri.
3. Menurut bentuknya
a. Limbah Padat Adalah  semua  limbah  berbentuk  padat yang  dihasilkan  dari  sumber  limbah domestik  ataupun  limbah  non  domestik. Contohnya  kaleng-kaleng  sisa  potongan kertas, plastik dan lain-lain.
b. Limbah Cair Adalah  semua  limbah  yang  berbentuk cair,  yang  dihasilkan  dari  sumber  limbah domestik  dan  non  domestik.  Contohnya air  hasil  kegiatan  rumah  tangga,  air limbah industri dan lain-lain.
c. Limbah Gas
Adalah semua limbah berbentuk gas  yang umumnya dihasilkan oleh proses pembakaran dari kegiatan–kegiatan industri dan transportasi. Contohnya : NO, NO 2 , SO 2 , CO 2 dan CO.

## 2.3. Zeolit
Istilah  zeolit  berasal  dari  kata  “zein” (bahasa  Yunani)  yang  berarti  membuih  dan “lithos”  berarti  batu.  Nama  ini  sesuai  dengan sifat zeolit yang akan membuih bila dipanaskan  pada  100 o C.  Zeolit  merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumina silikat terhidrasi  yang mengandung kation alkali atau alkali  tanah  dalam  kerangka  tiga  dimensinya. Ion  –  ion  logam  tersebut  dapat  diganti  oleh kation  lain  tanpa  merusak  struktur  zeolit  dan dapat menyerap air secara reversibel.
Kerangka  dasar  struktur  zeolit  terdiri dari  unit-unit  terhidrat  AlO 4 dan  SiO 4 yang saling  berhubungan  melalui  atom  O  yang didalam  struktur  tersebut  Si 4+ dapat  diganti dengan  Al 3+ sehingga  rumus  empiris  zeolit adalah M 2n O.Al 2 O 3 .xSiO 2 .yH 2 O.
Dimana :
M =  logam alkali atau alkali tanah n =  valensi logam alkali x =   bilangan tertentu untuk  kandungan SiO 2 y =  bilangan tertentu untuk  kandungan
H 2 O
Jadi,  zeolit  terdiri  dari  3  komponen yaitu  kation  yang  dipertukarkan,    kerangka aluminasilikat dan fase air.  Ikatan ion  Al  – Si –  O  membentuk  struktur  kristal,  sedangkan logam  alkali  merupakan  sumber  kation  yang mudah  dipertukarkan.  Zeolit  mempunyai struktur berongga dan biasanya rongga ini diisi oleh  air  dan  kation  yang  bisa  dipertukarkan dan  memilki  ukuran  pori  yang  tertentu.  Oleh sebab  itu,  zeolit  dapat  dimanfaatkan  sebagai penyaring  molekuler,  penukar  ion,  penyerap bahan dan katalisator.
Sifat – sifat zeolit meliputi : a.  Dehidrasi
Sifat dehidrasi dari zeolit akan berpengaruh terhadap sifat adsorbsinya. Zeolit dapat  melepaskan  molekul  air  dari  dalam rongga  permukaan  yang  menyebabkab  medan listrik meluas ke dalam rongga utama dan akan efektif  terinteraksi  dengan  molekul  yang  akan diadsorbsi.  Jumlah  molekul  air  sesuai  dengan jumlah  pori  –  pori  atau  volume  ruang  hampa yang akan terbentuk  bila unit sel  kristal  zeolit tersebut dipanaskan.
b.  Adsorbsi
Dalam  keadaan  normal  ruang  hampa dalam  kristal  zeolit  terisi  oleh  molekul  air bebas  yang  berada  di  sekitar  kation.  Bila kristal  zeolit  dipanaskan  pada  suhu  300 o C  – 400 o C, maka air tersebut akan keluar sehingga zeolit  dapat  berfungsi  sebagai  penyerap  gas atau  cairan.  Beberapa  jenis  mineral  zeolit mampu  menyerap  gas  sebanyak  30  %  dari beratnya dalam keadaan kering.
Selain  mampu  menyerap  gas  atau  zat, zeolit  juga  mampu  memisahkan  molekul  zat berdasarkan ukuran dan kepolarannya.
Meskipun  ada  dua  molekul  atau  lebih  yang dapat  melintas,  hanya  sebuah  saja  yang  dapat lolos  karena  adanya  pengaruh  kutub  antara molekul  zeolit  dengan  zat  tersebut.  Molekul yang  tidak  jenuh  atau  mempunyai  kutub  akan lebih  mudah  lolos  daripada  yang  tidak berkutub atau jenuh.
Selektifitas  adsorbsi  zeolit  terhadap ukuran  molekul  tertentu  dapat  disesuaikan dengan  jalan  pertukaran  kation,  dekationisasi, dealuminasi secara hidrotermal dan pengubahan perbandingan kadar Si dan Al.
c.  Penukar ion
Ion  –  ion  pada  rongga  atau  kerangka elektrolit  berguna  untuk  menjaga  kenetralan zeolit.  Ion  –  ion  ini  dapat  bergerak  bebas sehingga pertukaran ion yang terjadi tergantung  dari  ukuran  dan  muatan  maupun jenis  zeolitnya.  Sifat  sebagai  penukar  ion  dari zeolit  antara  lain  tergantung  dari  sifat  kation, suhu  dan  jenis  anion.  Penukaran  kation  dapat menyebabkan  perubahan  beberapa  sifat  zeolit seperti stabilitas terhadap panas, sifat adsorbsi dan aktifitas katalitis.
d.  Katalis
Ciri  paling  khusus  dari  zeolit  yang secara  praktis  akan  menentukan  sifat  khusus mineral  ini  adalah  adanya  ruang  kosong  yang akan membentuk saluran di dalam strukturnya. Bila  zeolit  digunakan  pada  proses  penyerapan atau katalitis maka akan terjadi difusi molekul ke dalam ruang bebas diantara kristal. Dengan demikian  dimensi  serta  lokasi  saluran  sangat penting. Reaksi kimia juga terjadi dipermukaan saluran tersebut.
Zeolit
merupakan  katalisator  yang  baik  karena mempunyai  pori  –  pori  yang  besar  dengan permukaan yang maksimum. e.  Penyaring / pemisah
Meskipun  banyak  media  berpori  yang dapat  digunakan  sebagai  penyerap  atau pemisah  campuran  uap  atau  cairan,  tetapi distribusi  diameter  dari  pori  –  pori  media tersebut  tidak  cukup  selektif  seperti  halnya penyaring  molekul  (zeolit)  yang  mampu memisahkan  berdasarkan  perbedaan  ukuran, bentuk  dan  polaritas  dari  molekul  yang disaring.
Zeolit  dapat  memisahkan  molekul  gas atau  zat  lain  dari  suatu  campuran  tertentu karena  mempunyai  ruang  hampa  yang  cukup besar  dengan  garis  tengah  yang  bermacam  – macam  (berkisar  antara  2  A  s/d  8  A, tergantung  dari  jenis  zeolit).  Volume  dan ukuran garis tengah ruang hampa dalam kisi – kisi kristal ini menjadi dasr kemampuan zeolit untuk  bertindak  sebagai  penyaring  molekul. Molekul  yang  berukuran  lebih  kecil  dapat melintas  sedangkan  yang  berukuran  lebih besar  dari  ruang  hampa  akan  tertahan  atau ditolak.

## 2.3.1. Jenis–jenis Zeolit
Menurut proses pembentukannya zeolit dapat digolongkan menjadi 2 kelompok yaitu :
a. Zeolit alam, dan
b. Zeolit sintetis.
Zeolit  alam  terbentuk  karena  adanya proses perubahan alam (zeolitisasi) dari batuan vulkanik tuf, sedangkan zeolit sintetis direkayasa oleh manusia secara proses kimia. 1.  Zeolit alam
Mineral  zeolit  telah  diketahui  sejak tahun  1756  oleh  ahli  mineralogi  bangsa Swedia  bernama  F.A.F.  Cronstedt.  Di  alam banyak dijumpai zeolit dalam lubang – lubang batuan  lava  dan  dalam  batuan  sedimen terutama  sedimen  piroklastik  berbutir  halus (tuf).
Zeolit  alam  terdiri  dari  bebatuan  tuf alam  berbentuk  halus  bersifat  sangat  porous. Zeolit  mempunyai  sifat  sangat  fleksibel  yang artinya  dapat  diubah  sedemikian  rupa  sesuai dangan  kebutuhan,  hal  ini  disebabkan  karena zeolit mempunyai kation yang dapat dipertukarkan  dengan  kation  lain,  dengan penggantian kation maka sifat zeolit juga akan berubah.  Selain  itu,  zeolit  mempunyai  rongga yang  dapat  diisi  oleh  berbagai  macam  bahan sesuai  yang  diinginkan  dan  dalam  keadaan kosong  ruang  ini  dapat  bertindak  sebagai katalisator  suatu  reaksi.  Berikut  ini  daftar mineral  zeolit  yang  terdapat  dalam  batuan sedimen.

## Tabel 2.1. Daftar Mineral Zeolit yang Terdapat Dalam Batuan Sedimen
Nama Mineral Rumus Kimia Unit Sel Analsim Na 16 (Al 16 Si 16 O 96 ).16H 2 O
Kabasit
(Na 2 Ca)6(Al 12 Si 24 O 72 ).4OH 2 O
Klinoptilolit  (Na 4 K 4 )(Al 8 Si 40 O 96 ).24H 2 O
Erionit (Na.Ca 5 K)9(Al 9 Si 27 O 72 ).27H 2 O
Faujasit Na 58 (Al 58 Si 134 O 384 ).18H 2 O
Ferrierit (Na 2 Mg 2 )(Al 6 Si 30 O 72 ).18H 2 O
Hulandit Ca 4 (Al 8 Si 28 O 72 ).24H 2 O
Laumonit Ca(Al 8 Si 16 O 48 ).16H 2 O
Mordenit Na 8 (Al 8 Si 40 O 96 )24.H 2 O
Fillipsit
(Na,K)10(Al 10 Si 22 O 64 )20H 2 O
Nama Mineral Rumus Kimia Unit Sel Epistilbit (Ca,Na 2 )3(Al 6 Si 18 O 48 ).16H 2 O
Gismondin (Ca,Na 2 K 2 )4(A l8 Si 8 O 48 ).16H 2 O Connardit
(Na 2 Ca)(Al 4 Si 6 O 20 ).5H 2 O
Harmotom (Ba,Na 2 )2(A l4 Si 12 O 32 ).12H 2 O
Natrolit Na 4 (Al 4 Si 6 O 20 ).4H 2 O
Scolecit Ca 2 (A l4 Si 6 O 20 ).6H 2 O Stilbit (Ca,Na 2 )4(Al 8 Si 28 O 72 ).28H 2 O Thomsonit (Na,Ca 2 )(Al 5 Si 5 O 20 ).6H 2 O Wairakit Ca(Al 2 Si 4 O 12 ).2H 2 O Yugawaralit  Ca(Al 2 Si 4 O 12 ).6H 2 O
Zeolit  alam  umumnya  berupa  mineral Klinoptilolit,  mordenit,  Simektit,  dan  juga senyawa-senyawa lain dapat mengganggu sifat dan  kemampuan  zeolit  sebagai  penukar  ion, adsorben dan sebagai katalis.
Batuan zeolit yang mengandung berbagai  mineral  sukar  dibedakan  dari  batuan tuf  bermasa  gelas,  bila  hanya  berdasarkan tekstur butir dengan menggunakan jari tangan. Akan  tetapi  secara  kenampakan  warna  zeolit sebetulnya  berbeda  dari  warna  tuf  karena warna  zeolit  biasanya  putih  keabu  –  abuan, putih  kehijau–hijauan  atau  putih  kekuning– kuningan artinya sudah agak kusam, sedangkan  batuan  tuf  segar  bermasa  gelas berwarna  putih  cerah,  hijau  cerah  atau  kuning cerah.  Ukuran  kristal  zeolit  kebanyakan  tidak lebih dari 10 – 15 mikron.
Pada  proses  pembentukan  mineral  / galian  zeolit,  maka  jenis  mineral  Klinoptilolit terbentuk  lebih  dulu  karena  mineral  ini merupakan  mineral  pendahulu  /  mineral  bibit atau  mineral  penurun  bagi  mineral  –  mineral zeolit  yang  lain.  Menurut  salah  satu  badan usaha,  zeolit  alam  Lampung  mengandung  85 %  mineral-mineral  Klinoptilolit  (Na 4 K 4 Al 8 O 96 .  24H 2 O),  zeolit  ini  memiliki  kapasitas  tukar ion  90  –  160  m.e/g,  luas  permukaan  47  –  60 m 2 /g, bulk density 1,2 g/cm 3 dan kebasaan 7 – 10, keasaman 3 – 7, por size 5 A o – 10 A o dan pore volume 86,26 x 10 -3 .
Beberapa  karakteristik  zeolit  alam Lampung dapat dilihat pada tabel 2.2.

## Tabel 2.2. Komposisi Mineral Dalam Zeolit
Nama Mineral Komposisi Mineral SiO 2 72,60
Al 2 O 3 12,40 Fe 2 O 3 1,19 CaO 2,56 MgO 1,5
K 2 O 2,17 Na 2 O 0,45
TiO 2 0,16 L.O.I 7,40 Zeolit alam Lampung
jenis Klinoptilolit  mempunyai struktur  seperti gambar 2.1 :
Gambar 2.1. Struktur Saluran Pada Klinoptilolit
Gambar 2.2. Struktur Sisi Aktif Dalam

## Zeolit
Untuk  memperoleh  zeolit  dengan  kemampuan yang  tinggi  diperlukan  beberapa  perlakuan, antara  lain  dengan  mengaktifasi  zeolit.  Proses aktifasi  zeolit  alam  dapat  dilakukan  dengan dua cara yaitu secara fisik dan secara kimia : a.    Aktivasi fisis
Aktivasi secara fisis berupa pemanasan zeolit  dengan  tujuan  untuk  menguapkan  air yang  terperangkap  dalam  pori-pori  zeolit, sehingga luas permukaan bertambah. Kalsinasi adalah  perlakuan  pemanasan  yang  dilakukan pada zeolit dengan variasi suhu 400 – 800 o C. Dengan perlakuan pemanasan pada suhu  yang berbeda  terhadap  zeolit,  maka  jumlah  basa teradsorbsi  pada  proses  kalsinasi  ditemukan adanya  perubahan  struktur  padatan  yang  akan berubah pada sifat kimia ataupun fisiknya. b.  Aktivasi kimia
Aktivasi secara kimia dilakukan dengan  larutan  asam  (H 2 SO 4 ,  HCl)  atau  basa (NaOH), yang pada prinsipnya untuk membersihkan  permukaan  pori,  membuang senyawa  pengganggu  dan  mengatur  kembali letak  atom  yang  dapat  dipertukarkan.  Proses pengaktifan  ini  akan  melarutkan  beberapa logam  alkali  seperti  Ca 2+ ,  Na + ,  K + dan  Mg 2+ yang  menutupi  sebagian  rongga  pori  dan pengaktifan dengan H + dalam ruang intermolekul  sehingga  zeolit  lebih  poros  dan permukaan  lebih  aktif.  Tetapi  pada  kondisi- kondisi  tertentu  pengaktifan  asam  ini  justru akan  mengurangi  daya  adsorpsinya.  Hal  ini terjadi karena aktivasi asam tersebut menyebabkan  perubahan  struktur  dasar  zeolit, yaitu terjadinya proses pelarutan sebagian atau seluruh  dasar  zeolit,  yaitu  terjadinya  proses pelarutan sebagian atau seluruh logam Al yang disebut Dealuminasi.
2.  Zeolit sintetis
Karena  sifat  zeolit  yang  unik  yaitu susunan  atom  maupun  komposisinya  dapat dimodifikasikan,  maka  para  peneliti  berupaya untuk membuat zeolit sintetis yang mempunyai  sifat  khusus  sesuai  dengan keperluannya. Dari usaha itu dapat  direkayasa bermacam – macam zeolit sintetis.
Zeolit sintetis dapat diproduksi dengan cara  hidrotermal  dan  kebanyakan  diproduksi dibawah  kondisi  tidak  seimbang,  akibatnya zeolit  yang  dihasilkan  merupakan  bahan metastabil  (mudah  berubah).  Tahap  pertama dalam  pembuatan  zeolit  adalah  reaksi  bahan dasar  seperti  gel  atau  zat  padat  amorf, hidroksida  alkali  metal  dengan  pH  tinggi  dan basa  kuat.  Kondisi  operasi,  yaitu  suhu
Si Al Si Na + Si Al Si Na + O O O O O O O O O O O O
hidrotermal  rendah  dan  arus  reaktan  yang berlawanan.
Sifat  zeolit  sangat  tergantung  dari jumlah  komponen  Al  dan  Si  dari  zeolit tersebut.  Oleh  sebab  itu  maka  zeolit  sintetis dikelompokkan  sesuai  dengan  perbandingan kadar  komponen  Al  dan  Si  dalam  zeolit menjadi :
a.  Zeolit kadar Si rendah (kaya Al)
Zeolit  ini  mempunyai  pori  –  pori, komposisi  dan  saluran  rongga  optimum sehingga  mempunyai  nilai  ekonomi  tinggi karena sangat efektif dipakai untuk pemisahan atau  pemurnian  dengan  kapasitas  besar. Volume  pori  –  pori  dapat  mencapai  0,5  cm 3 / cm 3 volume zeolit. Kadar maksimum Al dalam zeolit  dicapai  bila  perbandingan  Si  /  Al mendekati  1  dan  keadaan  ini  menyebabkan daya  penukaran  ion  dari  zeolit  maksimum. Contoh zeolit Si rendah yaitu zeolit A dan X. b.  Zeolit kadar Si sedang
Dari  beberapa  penelitian  diketahui bahwa kerangka tetrahedral Al dari zeolit tidak stabil  terhadap  asam  atau  panas.  Selain  itu diketahui  pula  bahwa  zeolit  mordenit  yang mempunyai  perbandingan  Si  /  Al  =  5  adalah sangat stabil. Maka diusahakan untuk membuat  zeolit  dengan  kadar  Si  yang  lebih tinggi dari 1 yang kemudian diperoleh zeolit Y dengan  perbandingan  kadar  Si  /  Al  antara  1  – 3.  Contoh  zeolit  Si  sedang  adalah  zeolit Omega  (sintetis)  sedangkan  zeolit  alam  yang termasuk jenis ini adalah mordenit, erionit dan Klinoptilolit.
c.  Zeolit kadar Si tinggi Zeolit  ini  mempunyai  perbandingan kadar Si / Al antara 10 – 100 bahkan lebih dan mempunyai  sifat  permukaan  yang  kadang  – kadang  tidak  dapat  diperkirakan  sebelumnya. Sifatnya  sangat  hidropilik  dan  akan  menyerap bahan  tidak  polar  dan  baik  digunakan  sebagai katalisator  asam.  Contoh  zeolit  Si  tinggi  yaitu zeolit  ZSM  –  5,  ZSM  –  11,  ZSM  –  21  dan ZSM – 24.

## 2.3.2. Penggunaan Zeolit
Zeolit dapat dimanfaatkan  dalam berbagai  keperluan  yaitu  sebagai  penyerap  /
pemisah  /  pemurni,  penukar  ion,  dan katalisator.
a.  Sebagai pemisah / penyerap / pemurni Dalam  kurun  waktu  20  tahun  terakhir, penyerap  dari  penyaring  molekul  sangat populer dalam pekerjaan pemisahan yang sulit sekali dilakukan seperti pemisahan gas, cairan atau  larutan.  Pemurnian  dimaksud  untuk memperbaiki  mutu  suatu  bahan  dengan menghilangkan  bahan  pencemar  (kontaminan) yang mungkin terdapat dalam jumlah beberapa persen  saja.  Beberapa  kontaminan  yang  dapat diserap  antara  lain  air,  karbindioksida,  sulfur. Pemurnian  selalu  diikuti  dengan  penyerapan atau pemisahan.
b.   Sebagai penukar ion
1.  Bidang Peternakan
- penggemukan ternak
- kesehatan kandang
- penambah ketahanan terhadap penyakit - penyerap kontaminan
2.  Bidang Pertanian
- pupuk
- peningkatan produksi
- penyerap logam berat dalam tanah
- perantara herbisida, fungisida
3.  Bidang Kedoteran / Kesehatan
- kedokteran gigi : tapal gigi, resin gigi, semen gigi, mahkota gigi
-  kesehatan  :  penghilang  bau  nafas, penanganan luka bakar
4. Bidang bahan bangunan
- semen
- penyerap air / zat pengotor
5. Bidang Lingkungan
- pengolahan air / penyerap kotoran
- penyerap limbah radioaktif
- penyerap polutan udara
- pengkayaan O 2 untuk udara diruangan
6. Bidang Industri - industri kertas : bahan pengisi, bahan penyerap tinta, meningkatkan ketahanan  terhadap  panas,  sinar  dan asam
- industri ban :  meningkatkan  modulus elastisitas,  mencegah  polomerisasi pada proses vulkanisasi
-  industri  sabun  :  penyusun  detergen, penurun kesadahan air
-  industri  minyak  bumi  /  gas  alam  : penyerap  CO 2 ,  H 2 O,  H 2 S  dalam  gas alam;  katalisator  alkilasi,  katalisator isomerisasi,  pemecahan;  pemisah  / pengering; alkilasi 7. Bidang lain - lain
- pengering sayuran, buah - buahan
- anti mikroba / bakteri
- pelunak kain
- penambah daya kilap semir sepatu
c.  Katalisator
1.  pemecahan pada n – heptana, n – heksana, minyak residu, minyak mentah.
2. isomerisasi parafin
3. metanol menjadi bensin
4. pemisahan dan pengeringan
5. alkilasi
Berdasarkan  Keputusan  Mentri  No.51/ Men  LH/10/1995  dan  SK  Gubernur  Sumsel No. 13/2002, maka ditetapkan nilai baku mutu dari  limbah  cair  untuk  industri  tekstil,  yaitu sebagai berikut :

## Tabel 2.3. Baku Mutu Limbah Industri
Tekstil No. Parameter
Kadar maksimum (mg/l) Beban pencemaran maksimum (kg/ton) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. BOD COD TSS Phenol Total Chrom Total Minyak dan lemak pH Debit limbah maksimum 85 250 60 1,0 2,0 5,0 6,0 – 9,0 150 m 3 /ton
produk tekstil
12,75 37,5 9,0 0,15 0,30 0,75 - -

## 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat
Peralatan yang digunakan dalam
penelitian ini antara lain:
1.  Pengayak  dengan  ukuran  20,  40,  60,  80, dan 100 mesh
2.  Pengaduk dan motor penggerak
3.  Statif
4. Glassware
5.  Mangkok plastik
6.  Pipet volume
7.  Timbangan
8. Oven 9.  Kertas saring 3.2 Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1. Zeolit  alam  jenis  Klinoptilolit  dari Lampung ukuran 20, 40, 60, 80, 100 mesh
2. Limbah  pencelupan kain Jumputan
3. Larutan  HCl  konsentrasi  0,2  ;  0,4  ;  0,6  ; 0,8 ; 1 mesh
4. Aquadest

## 3.3 Cara Kerja
a. Pengaktifan zeolit
1.  Zeolit  alam  lebih  dahulu  digiling  dan diayak  untuk  memperoleh  ukuran  20 mesh
2.  Selanjutnya  zeolit  direndam  dalam larutan HCl dengan konsentrasi 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 M selama 24 jam
3.  Kemudian dicuci dengan aquades, setelah  dicuci,  direndam  lagi  dalam aquades selama 24 jam
4.  Lalu zeolit disaring dengan kertas saring dan  dikeringkan  dalam  oven  pada  suhu 110 o C selama 3 jam
5.  Lakukan  percobaan  yang  sama  untuk ukuran zeolit 40, 60, 80 dan 100 mesh.
b.  Analisis  daya  serap  zeolit  terhadap  limbah pencelupan kain jumputan
1.  Untuk  ukuran  zeolit  20  mesh,  timbang zeolit seberat 100 gram
2.  Masukkan  limbah  pencelupan  kain jumputan  sebanyak  1000  ml  kedalam tangki adsorben
3.  Kemudian  masukkan  zeolit  kedalam tangki tersebut dan diaduk
4.  Setelah  itu  larutan  tersebut  diukur absorbansinya  pada  panjang  gelombang 580 dengan spektrofotometer
5.  Lakukan  percobaan  yang  sama  untuk ukuran zeolit 40, 60, 80 dan 100 mesh.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  memperoleh  besarnya  daya serap  Zeolit  terhadap  limbah    zat  warna pencelupan  kain  jumputan,  maka  terlebih dahulu dilakukan pembuatan spektrum adsorbsi  yang  bertujuan  untuk  mengetahui panjang  gelombang  maksimum  dari  limbah standar  yang  bertujuan  untuk  mengukur  pada spektrofotometer selanjutnya. Kemudian dilakukan  pembuatan  kurva  kalibrasi  yang bertujuan  untuk  membandingkan  konsentrasi pengaktifan  zeolit  dengan  besarnya  diameter zeolit  terhadap  daya  serap  zat  warna  pada limbah kain jumputan.

## 4.1. Pengaruh  Pengaktifan  Zeolit  dan Diameter  (Mesh)  Zeolit  Terhadap Limbah Zat Warna Kain Jumputan
Dengan  persamaan  yang  didapat  dari kurva kalibrasi,  maka zat  warna  yang terserap pada  zeolit  dengan  perbandingan  variasi konsentrasi  dan    diameter  zeolit  dapat  dilihat dari tabel dan grafik berikut ini:
4.1.1. Nilai  Daya  Serap  Zeolit  pada Diameter Zeolit 20 Mesh
Gambar 4.1   Hubungan Antara
Konsentrasi Pengaktifan Terhadap Daya
Serap Zat Warna Limbah Kain Jumputan Dengan Diameter Zeolit 20 Mesh
Gambar 4.1 menunjukkan pengaruh konsentrasi  dan  ukuran  zeolit  pada  20  mesh terhadap  limbah  zat  warna  kain  jumputan.
semakin besar konsentrasi pada saat pengaktifan  zeolit,  maka  semakin  besar  juga daya  serap  zeolit  terhadap  limbah  zat  warna kain jumputan, yaitu didapat, pada konsentrasi 1 M daya serap didapat 0,700. Ini menunjukkan  pada  grafik  terjadi  penurunan kadar zat warna pada limbah kain jumputan.
4.1.2. Nilai  Daya  Serap  Zeolit  dengan Diameter 40 Mesh
Gambar 4.2  Hubungan Antara Konsentrasi  Pengaktifan Terhadap Daya Serap Zat Warna Limbah Kain Jumputan Dengan Diameter Zeolit 40 Mesh
Gambar  4.2  menunjukkan  pengaruh konsentrasi  dan  ukuran  zeolit  pada  40  mesh terhadap  limbah  zat  warna  kain  jumputan. semakin besar konsentrasi pada saat pengaktifan  zeolit,  maka  semakin  besar  juga daya  serap  zeolit  terhadap  limbah  zat  warna kain jumputan, yaitu didapat, pada konsentrasi 1 M daya serap didapat 0,565. Ini menunjukkan  pada  grafik  terjadi  penurunan kadar zat warna pada limbah kain jumputan.
4.1.3. Nilai  Daya  Serap  Zeolit  dengan Ukuran 60 Mesh
Gambar  3.  Menunjukkan  pengaruh konsentrasi  dan  ukuran  zeolit  pada  60  mesh terhadap  limbah  zat  warna  kain  jumputan. semakin besar konsentrasi pada saat pengaktifan  zeolit,  maka  semakin  besar  juga daya  serap  zeolit  terhadap  limbah  zat  warna kain jumputan, yaitu didapat, pada konsentrasi 1 M daya serap didapat 0,409. Ini menunjukkan  pada  grafik  terjadi  penurunan kadar zat warna pada limbah kain jumputan.
1.509 1.48 1.131 0.71 0.7 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Konsentrasi Aktifan (M) D a y a S e ra p 1.267 1.194 0.718 0.587 0.565 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Konsentrasi Aktifan (M) D a y a S e ra p
Gambar 4.3  Hubungan Antara Konsentrasi  Pengaktifan Terhadap Daya Serap Zat Warna Limbah Kain Jumputan Dengan Diameter Zeolit 60 Mesh

## 4.1.4. Nilai  Daya  Serap  Zeolit  dengan Ukuran 80 Mesh
Gambar  4.4  menunjukkan  pengaruh konsentrasi  dan  ukuran  zeolit  pada  80  mesh terhadap  limbah  zat  warna  kain  jumputan. semakin besar konsentrasi pada saat pengaktifan  zeolit,  maka  semakin  besar  juga daya  serap  zeolit  terhadap  limbah  zat  warna kain jumputan, yaitu didapat, pada konsentrasi 1 M daya serap didapat 0,406. Ini menunjukkan  pada  grafik  terjadi  penurunan kadar zat warna pada limbah kain jumputan.
Gambar 4.4  Hubungan Konsentrasi Pengaktifan Terhadap Daya Serap Zat Warna Limbah Kain Jumputan Dengan Diameter Zeolit 80 Mesh
4.1.5. Nilai  Daya  Serap  Zeolit  dengan Diameter 100 Mesh
Gambar  4.5  menunjukkan  pengaruh konsentrasi  dan  ukuran  zeolit  pada  100  mesh terhadap  limbah  zat  warna  kain  jumputan. semakin besar konsentrasi pada saat
pengaktifan  zeolit,  maka  semakin  besar  juga daya  serap  zeolit  terhadap  limbah  zat  warna kain jumputan, yaitu didapat, pada konsentrasi 1 M daya serap didapat 0,329. Ini menunjukkan  pada  grafik  terjadi  penurunan kadar zat warna pada limbah kain jumputan.
Gambar  4.5  Hubungan Konsentrasi Pengaktifan Terhadap Daya Serap Zat Warna Limbah Kain Jumputan Dengan Diameter Zeolit 100 Mesh

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan  uraian  dan  pembahasan maka  dapat  ditarik  beberapa  kesimpulan sebagai berikut :
1. Dengan menggunakan variasi pengaktifan konsentrasi  zeolit  dan  variasi  diameter Zeolit, pada saat konsentrasi pengaktifan 1 M  dan  diameter  zeolit  pada  100  mesh  di dapat  nilai  daya  serap  limbah  zat  warna kain  jumputan  yang  terbaik  yaitu  sebesar 0,329, dengan kata lain didapat penurunan kadar  konsentrasi  limbah  zat  warna  kain jumputan.
2. Hubungan  antara  konsentrasi  pengaktifan dengan diameter zeolit (mesh( berbanding terbalik  dimana  semakin  kecil  diameter zeolit  maka  penurunan  kadar  konsentrasi limbah  zat  warna  kain  jumputan  semakin besar.

## DAFTAR PUSTAKA
Hiskia,  Achmad.  1992.  Elektrokimia  dan Kinetika  Kimia.  Bandung:  PT  Citra  Aditya Bakti.
0.661 0.787 0.789 0.962 0.409 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Konsentrasi Aktifan (M) D a y a S e ra p 0.406 0.416 0.544 0.66 0.971 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Konsentrasi Aktifan (M) D a y a S e ra p 0.329 0.461 0.512 0.584 0.664 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Konsentrasi Aktifan (M) D aya S e rap
Isminingsih,  Djufri  L,  dan  Rassid,  D.  1982. Pengantar  Kimia  Zat  Warna.  hal.  44  –  56. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Kirk, RE and Othmer, D.E. 1980. Encyclopedia of Chemical Technology”, vol 9, PP.  306  –  308.  New  York:  Interscience Encyclopedia, Inc.
Pamuddjo,  K.  1994.  Limbah  Cair  Berbagai Industri  di  Indonesia  Sumber  Pengendalian dan  Baku  Mutu.  hal.79  –  85.  Jakarta:  EMDI- BAPPEDAL.
Proseding  Seminar  Nasional.  2000.  Studi Penyerapan  Timbal  dengan  Zeolit  Teraktifan. Yogyakarta.
Ridha,  F.N..  Multi  Component  Adsorption Equilibria  of  Phenol  and  Chlorophenol  from Water  an  Natural  Zeolit.  Yogyakarta:  The Graduate Program, UGM.
Sugiharto.  1987.  Dasar-dasar  Pengolahan  Air Limbah,  hal.  45  –  57.  Jakarta:  Universitas Indonesia Press.
Sutarti,  M  dan  Rahmawati.  1994.  Zeolit
Tinjauan
Literatur.
Jakarta:
Pusat
Dokumentasi dan Informasi Ilmiah LIPI.
Yani,  S..  1999.  Koefisien  perpindahan  Massa Dan  Diffusivitas  Efektif  Aksial  Pada  Proses Penyerapan  Phenol  Terlarut  Dalam  Air  Pada Kolom  Terisi  Zeolit  Alam.  Yogyakarta:
Program Pasca Sarjana, UGM .