ISSN: 1410-8917
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 19 (3) (2016) : 99 – 106
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
Pemanfaatan Montmorillonit Terpilar Al-Cr pada Adsorpsi Zat Warna Rhodamin B dengan Variasi Massa Adsorben dan Waktu Adsorpsi
Geraldina a , Taslimah a* , Rahmad Nuryanto a
a Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang * Corresponding author: taslimah@live.undip.ac.id
A r t i c l e   I n f o

## A b s t r a c t
Keywords: bentonite, Al-Cr pillared montmorillonite, rhodamine B, adsorption Rhodamin B is one of the most commonly used dyestuffs in the textile industry process in Indonesia and produces liquid waste that pollutes the environment. Natural bentonite is a porous material that is abundant in nature and can handle wastewater problems through adsorption. However the capacity of bentonite in adsorption is limited hence modification is needed to increase its adsorption ability. The activation process using hydrochloric acid and pilarization using Al and Cr pillars was used as a way to modify bentonite, which is expected to result in a larger surface area. The results of GSA on activated montmorillonite showed basal spacing of 15.68 Å and surface area of 75.312 m2 /g. Pilarization produced the  Al 25 Cr 75 pillared  montmorillonite  with  the  highest  basal  spacing  and  surface  area respectively of 16.55 Å and 41,804 m 2 /g. Rhodamin B adsorption using montmorillonite terpilar  Al 25 Cr 75 resulted  in  adsorption  effectiveness  of  99.85%  of  rhodamin  B concentration  of  50  ppm  with  optimum  condition  of  adsorbent  mass  of  0.1  gram  and adsorption time for 75 min, which was analyzed using UV-Vis spectrophotometry at 523 wavelength nm.

## A b s t r a k
Kata Kunci:
bentonit, montmorillonit terpilar Al-Cr, rhodamin B, adsorpsi Rhodamin  B  merupakan  salah  satu  zat  warna  yang  umumnya  banyak  digunakan  pada proses  industri  tekstil  di  Indonesia  dan  menghasilkan  limbah  cair  yang  mencemari lingkungan. Bentonit alam adalah material berpori yang kelimpahannya cukup banyak di alam  dan  dapat  menangani  masalah  limbah  cair  melalui  proses  adsorpsi.  Namun kapasitas bentonite dalam mengadsorpsi terbatas sehingga diperlukan modifikasi agar kemampuan  adsorpsinya  meningkat.  Proses  aktivasi  menggunakan  asam  klorida  dan pilarisasi menggunakan pemilar Al dan Cr digunakan sebagai cara untuk memodifikasi bentonit, sehingga diharapkan menghasilkan luas permukaan yang lebih besar. Hasil GSA pada  montmorillonit  teraktivasi  menunjukkan  basal  spacing  sebesar  15,68  Å  dan  luas permukaan sebesar 75,312 m 2 /g. Pemilaran menghasilkan montmorillonit terpilar Al 25 Cr 75 dengan  basal  spacing  paling  tinggi  dan  luas  permukaan  secara  berturut-turut  sebesar 16,55  Å  dan  41,804  m 2 /g.  Adsorpsi  rhodamin  B  menggunakan  montmorillonit  terpilar Al 25 Cr 75 menghasilkan efektivitas adsorpsi sebesar 99,85% dari konsentrasi rhodamin B sebesar 50 ppm dengan kondisi optimum massa adsorben sebesar 0,1 gram dan waktu adsorpsi selama 75 menit, yang dianalisis menggunakan spektrofotometri UV-Vis pada panjang gelombang 523 nm.

## 1. Pendahuluan
Zat warna sintetis saat ini banyak digunakan dalam industri  tekstil,  kertas,  plastik,  bidang  percetakan, kosmetik,  makanan,  dan  industri  pengolahan  mineral. Pewarna  sintetis  pada  umumnya  bersifat non- biodegradable  dan  sulit  untuk  dihilangkan  melalui perlakuan  biasa  misalnya  dengan  pengendapan  oleh lumpur  [1],  hal  ini  dikarenakan  struktur  organik  yang terdapat  pada  pewarna  tekstil  umumnya  menyebabkan zat  warna  memiliki  sifat  yang  resisten  terhadap lingkungan  seperti  efek  pH,  suhu,  dan  mikroba  [2]. Rhodamin  B  adalah  salah  satu  jenis  zat  warna  sintetik yang paling banyak digunakan pada industri tekstil. Zat warna rhodamin B memiliki sifat karsinogenik yang lebih rendah dari zat warna lainnya, namun penggunaan yang berlebihan  dan  berulang-ulang  menyebabkan  sifat kumulatif  yang  dapat  mencemari  wilayah  perairan  dan dapat menyebabkan alergi, infeksi kulit, serta gangguan kesehatan pada manusia [3].
Adsorpsi  secara  luas  telah  digunakan  sebagai metode untuk mengatasi zat warna pada limbah perairan karena  mudah  dilakukan  dan  cukup  aman  bagi lingkungan  [4].  Bentonit  merupakan  suatu  material berpori  yang  ketersediaannya  melimpah  di  alam sehingga  mudah  diperoleh  dan  harganya  terjangkau. Kemampuan adsorpsi bentonit alam umumnya terbatas namun  dapat  ditingkatkan  melalui  beberapa  metode yaitu  melalui  aktivasi  bentonit  alam,  penambahan surfaktan  kation,  penambahan  polimer,  dan  pilarisasi bentonit  atau  pembentukan  komposit  lempung  dengan oksida logam [1]. Proses pengembanan logam atau yang biasa  disebut  dengan  pemilaran  pada  bentonit  dapat dilakukan dengan menginterkalasikan senyawa kompleks kation logam polihidroksi (Al - , Cr - , Zr - , Ti - dan Fe - polihidroksi)  ke  dalam interlayer  silikat  lempung yang  diikuti  dengan  kalsinasi  untuk  membentuk  pilar- pilar oksida logam stabil seperti Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 dan Fe 2 O 3 .  Mingli  [5] mengkaji  bahwa  campuran  logam yang  berbeda  dapat  meningkatkan  luas  permukaan, stabilititas  termal,  dan  kapasitas adsorpsi  sebagai  hasil pemilaran  pada  suatu  material.  Proses  modifikasi bentonit  dapat  menyebabkan  perubahan  secara  fisik seperti  peningkatan basal  spacing,  luas  permukaan spesifik, dan keasaman permukaan sehingga diharapkan dapat menghasilkan bentonit dengan daya adsorpsi yang lebih tinggi dari sebelumnya.
Telah  banyak  dilakukan  penelitian  tentang pembuatan  dan  kajian  daya  adsorpsi  bentonit  alam termodifikasi terhadap berbagai polutan [6]. Berdasarkan paparan tersebut akan dilakukan pemilaran bentonit  menggunakan  logam  Al-Cr  serta  mempelajari kemampuan bentonit terpilar Al-Cr dalam mengadsorpsi zat  warna rhodamin  B dan diuji  karakteristiknya  untuk mengetahui  pengaruh  pemilaran  terhadap  adsorben yang digunakan.

## 2. Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Alat gelas standar penelitian, ayakan skala 170 mesh, neraca analitis,  oven,  furnace,  magnetic  stirrer,  corong buchner.  Bentonit  alam  dari  desa  Banyusri,  Boyolali, larutan  AlCl 3 .6H 2 O,  larutan  CrCl 3 .6H 2 O,  NaOH,  larutan AgNO 3 , larutan HCl, aquades.

## Preparasi dan Fraksinasi Bentonit Alam
Bentonit alam dicuci dan dikeringkan dengan oven pada  suhu  105°C  selama  2  jam.  Fraksinasi  dilakukan dengan  cara  mendispersikan  50  gram  bentonit  dalam 500  ml  aquades  yang  diaduk  pada  300  rpm  selama  30 menit  menggunakan magnetic  stirrer,  fraksi  ringan selanjutnya  dipisahkan,  disaring,  dan  dikeringkan. Montmorillonit  hasil  fraksinasi  dihaluskan  dan  di  ayak menggunakan saringan ukuran 170 mesh.

## Aktivasi Montmorillonit
Aktivasi montmorillonit menggunakan asam klorida 2  M  sebagai  perendam  dan  diaduk  selama  10  menit menggunakan magnetic  stirrer.  Montmorillonit  dicuci menggunakan  aquades  hingga  bebas  Cl - (pH  netral). Montmorillonit  teraktivasi  kemudian  dikarakterisasi menggunakan  instrumentasi  difraktometer  sinar  X (XRD)  dan  analisis  luas  permukaan  dengan  metode Brunaeur, Emmet, dan Teller (BET).

## Pembuatan Montmorillonit Terpilar
Larutan  agen  pemilar  dibuat  dari  0,1  M  CrCl 3 .6H 2 O dan  larutan  AlCl 3 .6H 2 O  0,1  M  masing-masing ditambahkan  dengan  larutan  0,2  M  NaOH  secara perlahan  yang  disertai  dengan  pengadukan  pada  suhu kamar hingga volume larutan mencapai rasio molar akhir OH - /Al 3+ =2.  Larutan  Cr-polihidroksi  kation  kemudian didiamkan  selama  24  jam  pada  suhu  60°C,  sedangkan larutan  Al-polihidroksikation  didiamkan  selama  1  jam pada  suhu  50°C.  Larutan  campuran  tersebut  diaduk selama  24  jam  pada  suhu  kamar.  Suspensi montmorillonit  dibuat  dengan  pengadukan  campuran aquades  dan  montmorillonit  selama  24  jam,  kemudian agen  pemilar  ditambahkan  ke  dalam  suspensi  clay dengan  variasi  jumlah  perbandingan  masing-masing agen pilar Al:Cr yaitu Al 0 Cr 100 , Al 25 Cr 75 , Al 50 Cr 50 , Al 75 Cr 25 , Al 90 Cr 10 and  Al 100 Cr 0 dan  diaduk  selama  24  jam  pada temperatur  kamar  menggunakan magnetic  stirrer. Larutan  hasil  interkalasi  kemudian  dicuci  hingga bebas Cl - . Montmorillonit terpilar Al-Cr dikalsinasi pada suhu 450°C  selama  2  jam  dengan  laju  pemanasan  1°C/menit dan dikarakterisasi menggunakan instrumentasi difraktometer sinar X (XRD) dan analisis luas permukaan dengan metode Brunaeur, Emmet, dan Teller (BET).

## Adsorpsi dengan Variasi Komposisi MMT Al-Cr
Sebanyak  0,3  gram  adsorben  dari  montmorillonit terpilar  Al:Cr  yaitu  Al 0 Cr 100 ,  Al 25 Cr 75 ,  Al 50 Cr 50 ,  Al 75 Cr 25 , Al 90 Cr 10 and Al 100 Cr 0 kemudian masing-masing adsroben dilarutkan dalam 30 ml larutan rhodamin 50 ppm selama 20  menit  menggunakan stirrer  dan  dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

## Adsorpsi dengan Variasi Massa Adsorben
Montmorillonit  terpilar  Al-Cr  komposisi  optimum diaplikasikan dalam 5 variasi yaitu 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 gram  dan  dilarutkan  dalam  10  ml  larutan  zat  warna rhodamin  B  kemudian  diaduk  selama  15  menit menggunakan magnetic  stirrer.  Filtrat  dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

## Adsorpsi dengan Variasi Waktu
Massa  optimum  adsorben  (rasio  1%  =  0,1  gram/10 ml)  digunakan  dalam  variasi  ini  yang  masing-masing larutan diaduk dalam waktu yang berbeda-beda yaitu 15; 30; 45; 60; 75; 90 menit menggunakan magnetic stirrer. Filtrat  yang  diperoleh  dianalisis  menggunakan spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang  gelombang  523 nm.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Fraksinasi Bentonit Alam
Proses  fraksinasi  bentonit  bertujuan  untuk memperoleh  mineral  montmorillonit  yang  merupakan salah satu jenis mineral dari montmorillonit yang efektif digunakan  sebagai  adsorben.  Fraksinasi  dilakukan karena  bentonit  alam  tidak  hanya  mengandung  satu mineral  montmorillonit,  tetapi  juga  mengandung mineral impuritas, seperti; calcite, quartz, clinoptilolite, iron oxide, feldspars dan humic acids [7]. Fraksi mineral montmorillonit  diperoleh  dengan  cara  melarutkan bentonit alam  ke dalam  pelarut  sehingga  terjadi  proses pemisahan  dimana  partikel  bentonit  akan  mengalami pengendapan  setelah  didiamkan  (fraksi  I)  sedangkan fraksi  yang  mengambang  merupakan  fraksi  II  yaitu montmorillonit. Proses fraksinasi dengan cara ini sering digunakan  karena  umumnya  montmorillonit  secara alamiah mempunyai  ukuran  partikel  yang  sangat  halus (<2 µm) sedangkan mineral-mineral lain yang terdapat pada bentonit memiliki ukuran partikel yang lebih besar (>2 µm) [8] selain itu berat jenisnya juga berbeda dimana berat  jenis  montmorillonit  lebih  ringan  yaitu  sebesar 2,0-2,2  g/cm 3 sedangkan  bentonit  memiliki  berat  jenis sebesar  2,4-2,8  g/cm 3 sehingga  secara  fisik  mudah terpisah.

## Aktivasi Montmorillonit
Proses  aktivasi  bertujuan  untuk  menukar  kation- kation  penyeimbang  yang  berada  di  dalam  struktur montmorillonit  (Ca 2+ ,  Na + ,  K + )  dengan  ion  H + yang berasal dari asam dan melepas ion Al, Fe, serta Mg serta pengotor-pengotor  lainnya  dari  kisi-kisi  struktur, sehingga  secara  fisik  montmorillonit  tersebut  menjadi aktif  setelah  diasamkan.  Selama  proses  bleaching tersebut, Al, Fe, dan Mg larut dalam larutan, kemudian terjadi penyerapan asam ke dalam struktur montmorillonit  dan  mengakibatkan  rangkaian  struktur mempunyai  luas  permukaan  yang  lebih  besar  dari montmorillonit  sebelum  diaktivasi.  Konsentrasi  asam klorida  yang  digunakan  dalam  proses  aktivasi  ini  tidak terlalu besar maupun tidak terlalu kecil yaitu sebesar 2 M, hal  ini  karena  konsentrasi  asam  merupakan  salah  satu faktor yang mempengaruhi keberhasilan proses aktivasi adsorben. Konsentrasi yang terlalu rendah menyebabkan
tidak sempurnanya pembentukan situs aktif, sebaliknya rasio  yang  terlalu  besar  akan  menyebabkan  rusaknya struktur  lempung  [9].  Montmorillonit  yang  telah diaktivasi dengan HCl kemudian dicuci agar terbebas dari ion  Cl - menggunakan  aquades  hingga  pH  ±6  sehingga montmorillonit  yang  akan  digunakan  pada  proses pilarisasi  terkondisikan  netral.  Untuk  memastikan montmorillonit  bebas  ion  Cl - digunakan  larutan  AgNO 3 yang  diteteskan  pada  filtrat  hasil  pencucian  yang ditandai tidak terbentuknya endapan putih pada filtrat.

## Pilarisasi Montmorillonit
Pemilaran montmorillonit bertujuan untuk memperoleh montmorillonit dengan basal spacing yang dan luas permukaan yang lebih besar. Proses pemilaran montmorillonit  terpilar  Al-Cr  dilakukan  melalui beberapa tahap yaitu preparasi larutan polikation Al-Cr dan pemilaran montmorillonit yang meliputi pembuatan suspensi montmorillonit, proses interkalasi, dan proses stabilisasi  pilar  montmorillonit.  Pada  penelitian  ini montmorillonit  terpilar  Al-Cr  dibuat  dalam  6  variasi montmorillonit terpilar yang terdiri dari jumlah larutan polikation Al dan Cr yang berbeda-beda bertujuan untuk memperoleh  dan  mengetahui  komposisi  optimum  dari Al-Cr  yang  baik  untuk  digunakan  sebagai  adsorben terhadap larutan zat warna rhodamin B.
Pembuatan agen pemilar didasarkan pada interaksi antara sumber logam agen pemilar dengan larutan NaOH sehingga  terbentuk  ion  keggin  yang  merupakan  suatu polioksokation yang berfungsi untuk membentuk reaksi penggantian kation dalam montmorillonit yaitu Na + dan Ca 2+ dengan suatu agen pemilar, seperti Al 3+ , Ni 2+ , Mo 6+ , dan sebagainya [10]. Larutan polikation Al dan Cr sebagai agen pemilar montmorillonit dibuat dengan menggunakan  larutan  AlCl 3 .6H 2 O  sebagai  sumber  ion logam  Al  dan  CrCl 3 .6H 2 O  sebagai  sumber  ion  logam  Cr yang  ditambahkan  dengan  larutan  NaOH  sehingga membentuk polikation. Jumlah perbandingan rasio mol larutan  NaOH  dengan  larutan  AlCl 3 .6H 2 O  maupun CrCl 3 .6H 2 O  yang  digunakan  dalam  preparasi  ini  yaitu  2 karena  jika  digunakan  rasio  perbandingan  yang  lebih besar  akan  menghambat  pembentukan  agen  pemilar akibat adanya jumlah pemilar yang berlebih [11]. Secara umum pH yang terbentuk dari agen pemilar Al yaitu 4- 4,5  dan  pada  penelitian  ini  diperoleh  pH  akhir  dari larutan  polioksokation  [Al 13 O 4 (OH) 24 ] 7+ yaitu  4  dan polioksokation [Cr 3 (OH) 4 (H 2 O) 9 ] 5+ yaitu 5 dengan warna masing-masing larutan yaitu warna hijau tua pekat pada larutan polioksokation Cr dan warna putih pada larutan polioksokation  Al.  Proses  interkalasi  adalah  suatu penyisipan  suatu  spesies  pada  ruang  antarlapis  dari padatan  dengan  tetap  mempertahankan  struktur berlapisnya. Metode ini akan memperbesar pori material, karena  interkalan  akan  mendorong  lapisan  untuk  lebih membuka  antar  lapisan  sehingga  mengembang  dan bertujuan  untuk  mengganti  kation  dalam  interlayer montmorillonit dengan  kation  yang  lebih  besar  dengan mekanisme pertukaran kation, muatan pada montmorillonit negatif sedangkan muatan positif antara kation  inorganik  penyeimbang  muatan  pada  lapisan interlayer  montmorillonit  seperti  Na + dan  Ca 2+ digantikan  oleh  polikation  Al-Cr.  Proses  kalsinasi
bertujuan  untuk  menstabilkan  logam  pilar  pada montmorillonit dan menata ulang polihidroksi menjadi logam  oksida  Al 2 O 3 dan  Cr 2 O 3 .  Proses  kalsinasi menyebabkan  terjadinya  dehidrasi,  dehidroksilasi,  dan penataan  ulang  pada  ion  keggin  menjadi  oksida  logam yang stabil [12].

## Karakteristik Montmorillonit Terpilar Al-Cr

## Analisis XRD
Analisis  menggunakan  difraktometer  sinar  X digunakan  untuk  mengetahui  karakteristik  dari montmorillonit  terpilar  dan  montmorillonit  teraktivasi yang  ditunjukan  dari  nilai basal  spacing  pada  refleksi bidang (d 001 ). Analisis XRD pada sampel dilakukan pada sudut 2 θ kisaran 2° sampai 20° karena umumnya mineral montmorillonit  menunjukkan  refleksi  d 001 pada  kisaran 2° sampai 20° dengan kata lain puncak dengan intensitas yang  tinggi  montmorillonit  terdapat  pada  rentang tersebut [13].
Gambar 1. Difraktogram bentonit alam dan montmorillonit teraktivasi
Puncak  difraktogram  paling  tajam  pada  gambar menunjukkan  mineral  penyusun  utama  bentonit  yaitu montmorillonit  yang  menghasilkan  harga  2 θ =  5,86° dengan d=  15,08  Å  pada  sampel  bentonit  alam  dan  2 θ = 5,64°  dengan d=  15,68  Å  pada  sampel  montmorillonit teraktivasi  asam.  Pergeseran  2 θ ke  kiri  (lebih  kecil) menyebabkan peningkatan basal spacing sebesar 0,60 Å dengan  kata  lain  adanya  pergeseran  ini  menunjukan bahwa  adanya  perlakuan  aktivasi  menggunakan  asam dapat menghasilkan basal spacing yang lebih besar dari sebelumnya.
Tabel 1: Nilai 2 θ Montmorillonit (JCPDS No. 030014)
Mineral Penyusun 2 θ (derajat) Bentonit Alam Montmorillonit Teraktivasi Literatur Montmorillonit 5,86° 5,64° 5,89° 17,61° 17,94° 17,76° 19,95° 19,83° 19,85°
Refleksi intensitas difraksi sinar X mengindikasikan tentang  konsentrasi,  kesempurnaan  kristal  dan kerapatan susunan atom dalam kristal. Semakin ramping refleksi  intensitas suatu  material  maka  sifat kekristalannya akan semakin baik dengan susunan atom semakin rapat. Pada difraktogram tersebut digambarkan bahwa refleksi intensitasnya tidak terlalu ramping yang mengartikan  bahwa  montmorillonit  yang  dihasilkan pada  penelitian  ini  memiliki  sifat  kristalinitas  yang rendah, hal ini ditandai dengan adanya puncak-puncak pada  difraktogram  yang  tidak  tajam.  Analisis  XRD  juga dilakukan  untuk  mengetahui  perubahan basal  spacing mineral  montmorillonit  yang  dihasilkan  dari  sebelum dilakukan  pemilaran  (aktivasi)  dan  setelah  dilakukan pemilaran
Gambar 2. Difraktogram montmorillonit terpilar Al-Cr
Berdasarkan  difraktogram  tersebut  diketahui perubahan basal spacing yang terjadi akibat dari adanya proses  interkalasi  dengan menggunakan  Al-Cr,  refleksi basal spacingnya (d 001 ) bergeser sehingga meningkatkan dan menurunkan nilai 2 θ pada kisaran sekitar ±5°, hal ini didasarkan pada refleksi intensitasnya yang menghasilkan  nilai  yang  cukup  besar  pada  rentang tersebut.
Berdasarkan  data  tabel  2  diketahui  bahwa  setiap variasi  dari  montmorillonit  terpilar  Al-Cr  dan montmorillonit terpilar Al sebagian besar menghasilkan basal  spacing  yang  lebih  besar  daripada  basal  spacing yang  dihasilkan dari  proses aktivasi.  Peningkatan basal spacing  ini  menandakan  bahwa  logam  Al-Cr  berhasil menempati ruang lapis interlayer pada montmorillonit. Basal  spacing  dengan  nilai  terbesar  terdapat  pada montmorillonit  Al 25 Cr 75 yang  ditunjukkan  oleh  puncak 2 θ = 5,33° dengan basal spacing 16,55 Å. Montmorillonit Al 25 Cr 75 menunjukkan pergeseran puncak dan nilai basal spacing  terbaik  sehingga  diharapkan  memiliki  kinerja adsorpsi  yang  paling  baik  dari  seluruh  variasi montmorillonit  terpilar  Al-Cr  lainnya.  Montmorillonit terpilar Cr menghasilkan basal spacing yang lebih rendah dari montmorillonit teraktivasi yaitu sebesar 15,4 Å, lebih kecilnya basal spacing ini dikarenakan logam Cr memiliki stabilitas termal yang rendah sehingga ketika dikalsinasi pada  suhu  450°C  diperkirakan  struktur  montmorillonit terpilar Cr mengalami kerusakan. Hal ini sesuai dengan penelitian  yang  dilakukan  oleh  Volzone  [14]  yang melaporkan  bahwa  logam  Cr  tidak  stabil  pada  suhu tinggi, sehingga pemanasan diatas 420°C menyebabkan kerusakan pada volume mikroporinya.

## Tabel 2: Nilai basal spacing montmorillonit terpilar Al-
Cr Sampel 2 θ (°) Basal Spacing (Å) Bentonit Alam 5,86 15,08 Montmorillonit Teraktivasi 5,64 15,68 MMT- Pilar Al 0 Cr 100 5,69 15,4 MMT- Pilar Al 25 Cr 75 5,33 16,55 MMT- Pilar Al 50 Cr 50 5,50 16,04 MMT- Pilar Al 75 Cr 25 5,64 15,71 MMT- Pilar Al 90 Cr 10 5,57 15,87 MMT- Pilar Al 100 Cr 0 5,38 16,38

## Pengukuran luas permukaan serta distribusi pori
Analisa luas permukaan dilakukan dengan adsorpsi gas N 2 melalui metode Brunauer-Emmett-Teller (BET), sedangkan distribusi ukuran pori dianalisis menggunakan  metode  Barrett-Joyner-Halenda  (BJH). Dalam  menentukan  luas  permukaan  dan  pori menggunakan  prinsip adsorpsi  gas  inert  seperti  Ar,  N 2 , He dan lain sebagainya. Pada penelitian ini menggunakan gas N 2 yang diukur pada temperatur titik didihnya yaitu sebesar 77,3 K.
Gambar 3. Kurva isotermal adsorpsi-desorpsi
Kurva adsorpsi desorpsi ini termasuk dalam tipe IV karena  pada  kurva  tersebut  terdapat loop  histerisis. Berdasarkan gambar 3 dapat dilihat bahwa pada tekanan P/Po  menuju  0  volume  gas  yang  diadsorpsi  pada montmorillonit  teraktivasi  asam  lebih  banyak  daripada montmorillonit  terpilar  Al-Cr  pada  kondisi  yang  sama. Hal  ini  menandakan  luas  permukaan  dan  volume montmorillonit  teraktivasi  lebih  besar  daripada montmorillonit terpilar.
Luas permukaan montmorillonit terpilar Al-Cr lebih kecil dari montmorillonit teraktivasi disebabkan karena pada  montmorillonit  terpilar  terdapat  logam  yang diembankan  ke  dalam  interlayer  montmorillonit  dan dengan  adanya  logam-logam  tersebut  kemungkinan mengurangi  jumlah  pori  yang  dapat  menjerap  gas  N 2 sehingga  pada  saat  pengukuran  menghasilkan  luas permukaan  yang  lebih  kecil  dari  montmorillonit teraktivasi.  Kurva  dengan  tipe  IV  menandakan  bahwa padatan adsorben berukuran mesopori (2-50 nm).
Tabel 3: Data luas permukaan dan ukuran pori
N o Sampel Surface Area (m 2 /g) Total Pore Volume (cc/g) Average Pore Diameter (A°) 1 Montmorilloni t Teraktivasi 75,312 1,183 x 10 -1 62,8552 2 Montmorilloni t Terpilar Al 25 Cr 75 41,804 9,293 x 10 -2 88,9164
Gambar  tersebut  menunjukkan  adanya  perbedaan distribusi  ukuran  pori  pada  montmorillonit  teraktivasi dan montmorillonit terpilar Al-Cr. Pada montmorillonit teraktivasi  terlihat  bahwa  grafik  distribusi  porinya mengalami kenaikan pada diameter pori sekitar 30 Å dan diameter  pori  sekitar  50  Å  sehingga  menyebabkan banyak  pori  yang  tersebar  pada  kisaran  diameter tersebut.  Distribusi  pori  montmorillonit  terpilar  Al-Cr mengalami kenaikan pada diameter pori yang mendekati 34 Å dan diameter pori sekitar 54 Å. Berdasarkan analisa tersebut  dapat  diketahui  terdapat  pori  dominan  di kisaran 34 Å dan 54 Å.

## Adsorpsi dengan variasi komposisi Al-Cr
Penentuan variasi optimum montmorillonit terpilar Al-Cr bertujuan untuk mengetahui kemampuan adsorpsi dari  masing-masing  montmorillonit  terpilar  dan  hasil terbaik  akan  digunakan  pada  proses  adsorpsi selanjutnya. Proses adsorpsi ini dilakukan dengan rasio adsorben/adsorbat 1%.
Tabel 4:. Data adsorpsi rhodamin B
Sampel A 0 A 1
Efektivitas adsorpsi (%) dari konsentrasi RhB 50 ppm Montmorillonit Alam 3,612 0,121 96,65 Montmorillonit Teraktivasi 3,612 0,017 99,5293 Al 25 Cr 75 3,612 0,0061 99,8311 Al 50 Cr 50 3,612 0,0096 99,7342 Al 75 Cr 25 3,612 0,0125 99,6539 Al 90 Cr 10 3,612 0,0127 99,6483 Al 100 3,612 0,0278 99,2303 Cr 100 3,612 0,0104 99,712
Data  adsorpsi  yang  diperoleh  menunjukan  bahwa variasi  montmorillonit  terpilar  dengan  komposisi Al 25 Cr 75 memiliki efektivitas adsorpsi paling besar yaitu 99,8311%  untuk  konsentrasi  awal  adsorbat  sebesar  50 ppm yang menandakan bahwa pada variasi ini zat warna rhodamin  B  terjerap  paling  banyak Hal  ini  karena  pada montmorillonit  terpilar  Al 25 Cr 75 memiliki basal  spacing paling  besar  yaitu  16,55  Å  diantara  kelima  komposisi montmorillonit terpilar Al-Cr lainnya.

## Adsorpsi dengan variasi massa adsorben
Adsorpsi  dengan  variasi  massa  adsorben  bertujuan untuk mengetahui massa optimum dari adsorben dalam mengadsorpsi  larutan  zat  warna  rhodamin  B.  Jumlah adsorben merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi  banyak  sedikitnya  adsorbat  yang  akan dijerap [15].
Gambar 5. Filtrat adsorpsi dengan variasi massa adsorben
Warna  yang  dihasilkan  mengalami  peningkatan kepekatan  warna  seiring  dengan  meningkatnya  jumlah massa adsorben dan rasio adsorpsi yang digunakan.
Gambar 6. Kurva adsorpsi dengan variasi massa adsorben
Hasil konsentrasi akhir dari adsorpsi dengan variasi massa  adsorben  menunjukkan  bahwa  semakin  banyak jumlah  massa  adsorben  yang  digunakan  akan menghasilkan  konsentrasi  akhir  yang  semakin  besar dengan  kata  lain  menurunkan  daya  jerapnya. Berdasarkan data tersebut diperoleh bahwa rasio sebesar 1%  merupakan  rasio  yang  menghasilkan  efektivitas adsorpsi paling besar.

## Adsorpsi dengan variasi waktu
Waktu merupakan salah satu hal yang menentukan dalam proses adsorpsi karena waktu kontak dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan antara zat terlarut yang terjerap dengan larutan yang masih ada.
Gambar 7. Kurva adsorpsi dengan variasi waktu
Berdasarkan  kurva  tersebut  dapat  diperkirakan bahwa waktu kontak optimum berada pada menit ke-75 karena  setelah  proses  adsorpsi  berlangsung  selama  75 menit  penambahan  waktu  adsorpsi  tidak  memberikan perubahan  yang  signifikan  pada  jumlah  zat  warna
rhodamin  B  yang  teradsorpsi.  Hal  ini  karena  adsorben sudah  jenuh  atau  dengan  kata  lain  telah  terjadi kesetimbangan  antara  laju  adsorpsi  dan  desorpsi  yang terjadi  sehingga  menyebabkan  montmorillonit  terpilar Al-Cr lewat jenuh terhadap zat warna rhodamin B yang ditandai  dengan  lepasnya  adsorbat  dari  permukaan adsorben karena adanya proses desorpsi.
Proses adsorpsi zat warna rhodamin B yang meliputi variasi  rasio  Al/Cr  montmorillonit  terpilar,  massa adsorben, dan waktu ini secara keseluruhan menghasilkan filtrat hasil adsorpsi dengan warna bening kekuningan.  Filtrat  dengan  warna  tersebut  tidak  sesuai dengan yang diharapkan karena pada proses adsorpsi ini diharapkan menghasilkan larutan yang berwarna bening pada  filtratnya.  Filtrat  dengan  warna  tersebut  diduga disebabkan  oleh  logam  Cr  pada  adsorben  diperkirakan larut  kembali  oleh  karena  suhu  kalsinasi  yang  terlalu tinggu, hal ini diperkuat dengan timbulnya warna kuning pada semua sampel montmorillonit Al-Cr.
Gambar 8. Montmorillonit Al 0 Cr 100 -Al 100 Cr 0 dalam pelarut aquades
Tabel 5: Panjang gelombang maksimum filtrat adsorpsi rhodamin B dan aquades Sampel λ maksimum Absorbansi Filtrat adsorpsi rhodamin B 356 nm 2,312 Filtrat montmorillonit terpilar dalam pelarut aquades 356 nm 1,421
Panjang  gelombang  sebesar  356  nm  diketahui masuk  dalam  range  panjang  gelombang  ion  Cr  dalam bentuk larutan kalium kromat dan kalium dikromat yang berkisar pada rentang 257-370 nm dengan lebih spesifik yaitu  termasuk  dalam  kisaran  panjang  gelombang kalium  kromat  yaitu  sebesar  273-370  nm  [16]  yang disertai  dengan  kemiripan  warna  larutan  yang  lebih mendekati  pada  warna  larutan  kalium  kromat  yaitu larutan berwarna kuning.

## 4. Kesimpulan
Aktivasi  dan  pemilaran  montmorillonit  terbukti dapat meningkatkan basal spacing dengan basal spacing tertinggi diperoleh pada komposisi Al 75 Cr 25 sebesar 16,55 Å  serta  karakterisasi  menggunakan  metode  BET menghasilkan luas permukaan sebesar 75,312 m 2 /g pada montmorillonit  teraktivasi  dengan  distribusi  pori  yang berada  pada  kisaran  30-50  Å  dan  41,804  m 2 /g  pada montmorillonit  terpilar  Al 25 Cr 75 dengan  distribusi  pori yang  berada  pada  kisaran  34-54  Å.  Pada  aplikasinya, montmorillonit  terpilar  Al-Cr  tidak  cukup  efektif
digunakan untuk menjerap zat warna rhodamin B karena hanya menaikan sedikit efektivitas adsorpsinya dari daya adsopsi  yang  dimiliki  oleh  montmorillonit  teraktivasi yaitu dari 99, 52% menjadi 99,83%.

## 5. Daftar Pustaka
[1]  Manjot  Toor, Bo  Jin,  Sheng  Dai,  Vipasiri Vimonses, Activating  natural  bentonite  as  a  cost-effective adsorbent for removal of Congo-red in wastewater, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 21,
(2015) 653-661 http://dx.doi.org/10.1016/j.jiec.2014.03.033
[2]  C  Purnawan,  Fotodegradasi  Zat  Warna  Remazol Yellow  Fg Dengan Fotokatalis Komposit  TiO2/SiO2, Ekosains, 3, 1, (2011)
[3]  Iqbal Salman  AL-Jobouri, Saadiyah Ahmed  Dhahir, Khulood  Abed  AL-Saade,  Adsorption  Study  of Rhodamin  B  Dye  on  Iraqi  Bentonite  and  Modified Bentonite by Nanocompounds TiO2, ZNO, Al2O3 and Sodium  Dodecyl  Sulfate, American  Journal  of Environmental  Science,  9,  3,  (2013)  269-279
http://dx.doi.org/10.3844/ajessp.2013.269.279
[4]  Juwita  Kesumaningrum,  Nor  Basid  Adiwibawa Prasetya,  Ahmad  Suseno,  Adsorpsi  Fenol  dengan TiO2/zeolit artificial Berbahan Dasar Sekam Padi dan Limbah Kertas, Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 14, 1,
(2011) 26-31
[5]  Cao  Mingli,  Preparation  and  Charaterization  of  Al- Cr-pillared  Interlayer  Montmorillonite  [J], China Non-metallic Mining Industry Herald, 6, (2002) 003
[6]  Taslimah  Taslimah,  Ratna  Kusumawardani,  Choiril Azmiyawati, Pilarisasi Lempung dengan Al2O3 untuk Agen Pemucat Minyak Sawit, Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 11, 2, (2008) 48-51
[7]  Lars  Ammann,  Cation  exchange  and  adsorption  on clays  and  clay  minerals,  Christian-Albrechts Universität Kiel,
[8]  Marion  LeRoy  Jackson,  Soil  chemical  analysis: Advanced  course,  UW-Madison  Libraries  Parallel Press, 2005.
[9]  Wesley  Moore  Johnson,  John  Alfred  Maxwell,  Rock and mineral analysis, John Wiley & Sons, 1981.
[10] Suhas  P.  Katdare,  Veda  Ramaswamy,  A.  V. Ramaswamy,  Factors  affecting  the  preparation  of alumina  pillared  montmorillonite  employing ultrasonics, Microporous and Mesoporous Materials, 37, 3, (2000) 329-336
http://dx.doi.org/10.1016/S1387-1811(99)00275-9
[11]  Miguel Angel Vicente, Mercedes Suárez, Juan de Dios López-González,  Miguel  Angel  Banares-Munoz, Characterization, surface area, and porosity analyses of the solids obtained by acid leaching of a saponite,
Langmuir, 12, 2, (1996) 566-572 http://dx.doi.org/10.1021/la950501b [12] Minto  Supeno,  Bentonit  Alam  Terpilar  sebagai Material Katalis/Co-Katalis Pembuatan Gas Hidrogen dan Oksigen dari Air,
[13] Karna  Wijaya,  E  Sugiharto,  Iqmal  Tahir  Mudasir, Sintesis komposit oksida besi montmorillonit dan uji stabilitas  strukturnya  terhadap  asam  sulfat, Indonesian Journal of Chemistry, 4, (2004) 33-42
[14] C  Volzone,  Hydroxy-chromium  smectite:  influence of  Cr  added, Clays  and  clay  minerals,  43,  3,  (1995)
377-382
[15] Hani  Nurhayati,  Pemanfaatan  Bentonit  Teraktivasi dalam  Pengolahan  Limbah  Cair  Tahu,  Universitas Sebelas Maret,
[16] G  Dong,  Y  Zhu,  Y  Zhang,  H  Shan,  J  Xu,  S  Xin, Spectrophotometric  Study  on  Kinetics and Thermodynamics  of  Adsorption  and  Catalytic Transformation  of  K2Cr2O7  to  K2CrO4  by  Natural Hermit  Crab  Shell  Powder, Chemical  Sciences Journal, 2011: CSJ-42, (2011)