## ANALISIS POTENSI PASIR TABLOLONG DAN PASIR KOKA SEBAGAI SUMBER SILIKA MENGGUNAKAN UJI XRF DAN XRD
Redi K Pingak, Albert Z. Johannes, Laura A. S. Lapono Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang, NTT Email: rpingak@staf.undana.ac.id

## Abstrak
Silika  memiliki  banyak aplikasi sehingga penelitian tentang sintesis  silika dari bahan alam yang praktis  dan  murah  sangat  penting  untuk  dilakukan.  Dari  warnanya,  pasir  Tablolong  dan  pasir Koka  adalah  dua  pasir  alam  di  NTT  yang  diduga  mengandung  silika  dengan  kemurnian  yang cukup  tinggi.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  mengetahui  kandungan  awal  silika  dalam  pasir Tablolong dan pasir Koka untuk mengetahui potensi kedua pasir alam ini sebagai penghasil silika dengan kemurnian yang tinggi. Sampel pasir Tablolong dan Koka dambil dan dibersihkan, dicuci dengan  akuades,  kemudian  dikeringkan  pada  suhu  150 0 C  selama  8  jam  untuk  menghilangkan kadar  airnya.  Sampel  kemudian  dihaluskan  menggunakan  mortar  selama  30  menit  dan  disaring menggunakan  ayakan  100  mesh.  Sampel  pasir  Tablolong  dan  Koka  ini  kemudian  diuji  XRF  dan XRD.  Berdasarkan  uji  XRF,  diperoleh  kandungan  silika  dalam  pasir  Tablolong  adalah  34,04% dan  pasir  Koka  sebesar  38,91%  dan  merupakan  senyawa  oksida  dengan  kandungan  terbanyak kedua  dalam  pasir  setelah  CaO.  Hasil  uji  XRD  juga  bersesuaian  dengan  hasil  uji  XRF,  dimana fase dominan dalam pasir Tablolong dan Koka adalah fase kalsit CaCO 3 dan fase dominan kedua adalah fase quartz SiO 2 . Berdasarkan kedua hasil ini, dapat disimpulkan bahwa pasir dari kedua lokasi  ini  berpotensi  sebagai  penghasil  silika  dengan  kemurnian  tinggi.  Oleh  karena  itu,  dapat disarankan  untuk  mensintesis  silika  dari  kedua  lokasi  ini  menggunakan  metode-metode  sintesis yang umum seperti metode kopresipitasi dan metode alkali-fusion.
Kata kunci: pasir Tablolong, pasir Koka, silika, XRF, XRD

## Abstract
Silica has many applications and therefore research on synthesis of silica from natural resources is  important.  From  their  colors,  sand  from  Tablolong  dan  Koka  beach  in  NTT  could  have  silica with high purity. The aim of the research is to determine silica content in sand from Tablolong and Koka beach to know the potential of the two beaches as silica sources. Sand from the two locations was  cleaned,  washed  and  dried  at  150 0 C  for  8  hours.  It  was  then  milled  for  30  minutes  and filtered using 100 mesh filter. After that, it was characterised using XRF and XRD. From the XRF results,  silica  content  in  pasir  Tablolong  was  about  34,04%  and  38,91%  in  pasir  Koka  and was the second largest in terms of compound content, only smaller in percentage than CaO. XRD also confirmed the XRF results, where the dominant phases in the sand were calcite CaCO 3 and quartz SiO 2 .  From  these  results,  it  can  be  concluded  that  sand  from  Tablolong  and  Koka  beach  have potential  as  natural  sources  of  silica  with  high  purity.  Therefore,  synthesis  of  silica  with  well- known methods such as coprecipitation and alkali-fusion from the two locations is recommended.
Keywords: Tablolong sand, Koka sand, silica, XRF, XRD

## PENDAHULUAN
Silika  (SiO 2 )  merupakan  salah  satu senyawa oksida yang sangat banyak dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi. Sebagai contoh,  silika  digunakan  sebagai  bahan  baku industri  gelas,  keramik,  kaca  serta  merupakan bahan  baku  pembuatan  sel  surya.  Selain  itu, Zhongkui et  al (2009)  menemukan  bahwa nanokomposit  silika  dan  kalsium  merupakan salah  satu  kandidat  kuat  bahan  bioaktif  yang
dapat digunakan sebagai aplikasi pada perbaikan  jaringan  tulang.  Selain  aplikasi- aplikasi tersebut, silika juga banyak digunakan pada  industri  obat-obatan  dan  katalis,  dan dalam  industri coating untuk  pencegah  korosi [1]. Silika dapat disintesis dari bahan organik maupun anorganik dari alam. Affandi et al . [2] berhasil  mensintesis  silika  dengan  kemurnian mencapai  lebih  dari  99%  dari  limbah  yang
diperoleh  dari  industri  gula.  Selain  itu,  Moosa dan Saddam [3] juga telah berhasil mensintesis nanosilika  dari  abu  sekam  padi  dengan kemurnian  tinggi  yakni  mencapai  96,3  %. Selain  kedua  limbah  lingkungan  di  atas, silika juga dapat disintesis dari pasir silika.
Indonesia  memiliki  potensi  yang  besar untuk  menghasilkan  silika  dari  pasir  alam karena  sebagai  negara  kepualauan,  Indonesia memiliki  garis  pantai  yang  sangat  panjang. Studi  tentang  sintesis  dan  karakterisasi  silika dari  pasir  silika  pantai-pantai  di  Indonesia telah banyak dilakukan.
Penelitian  tentang  sintesis  silika  dari pasir  alam  silika  telah  banyak  dilakukan  di Indonesia.  Munasir et.al. [4]  menggunakan metode  basah  untuk  mensintesis  nanosilika dari pasir Bancar dengan ukuran sekitar 58 nm dengan  presentasi  berat  Si  mencapai  95,7%. Studi-studi  lain  yang  dilakukan  antara  lain adalah  sintesis  partikel  silika  dari  pasir  pantai Purus Padang dengan metode kopresipitasi [5], dan  sintesis  silika  dari  pasir  pantai  Slopeng dengan metode Alkalifussion Route [6].
Dari  studi-sutudi  tersebut  di  atas,  masih belum  banyak  penelitian  yang  mensintesis silika  dari  pasir  pantai  di  Nusa  Tenggara Timur.  Oleh  karena  itu,  perlu  dilakukan  lebih banyak  kajian-kajian  ilmiah  terkait  sintesis silika  berkemurnian  tinggi  dari  pasir  silika, sehingga  potensi  NTT  sebagai  provinsi kepualauan yang memiliki banyak pantai pasir silika dapat dioptimalkan.
Salah  satu  studi  sintesis  silika  berbasis pasir  alam  yang  dilakukan  di  wilayah  NTT adalah  yang  dilakukan  oleh  Dewa  dan  Keraf [7],  yang  mensintesis silika  dari  pasir  kolbano dengan  metode  ekstraksi  sederhana  dan mengkarakterisasinya  menggunakan  XRF  dan XRD.  Hasil  uji  XRF  setelah  melakukan beberapa  kali  ekstraksi  menggunakan  magnet dan  perendaman  HCl  menunjukkan  bahwa partikel  silika  yang  diperoleh  dapat  mencapai 95,3  %.  Sementara  itu,  dari  hasil  analisis Rietveld  data  XRD  dapat  diketahui  bahwa komposisi  fase-fase  yang  terbentuk  pada sampel  yang  dikalsinasi  pada  1150 0 C  adalah kuarsa (86,4%) dan kristobalit (13,6)%.
Adapun  tujuan  penelitian  ini  adalah melakukan  uji  XRF  dan  XRD  pada  sampel pasir  putih  Tablolong  kabupaten  Kupang  dan pasir Koka kabupaten Sikka. Dari uji XRF dan XRD  ini  dapat  diketahui  potensi  pasir  dari
kedua  lokasi  ini  sebagai  sumber  alternatif silika dari pasir alam.

## METODE Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah tungku pemanas ( furnace ),  timbangan  digital  ( digital  balance ), ayakan  100  mesh  dan  mortar.  Adapun  alat yang  digunakan  untuk  karakterisasi  XRF adalah ARL  OPTIM’X  WDXRF  Spectrometer milik  PT  Sarana  Agra  Gemilang  Semen Kupang.  Sementara  itu,  untuk  karakterisasi XRD  digunakan X-Ray  Diffractometer pada Laboratorium  Mineral  dan  Material  Maju Universitas  Negeri  Malang.  Adapun  bahan- bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  akuades  dan  sampel  pasir  dari  pantai Tablolong dan pantai Koka.

## Prosedur Penelitian
Sampel  yang  digunakan  adalah  pasir putih  atau  pasir  silika  yang  diperoleh  dari pantai Tablolong kabupaten Kupang dan pantai Koka kabupaten Sikka. Sampel terlebih dahulu dibersihkan  dari  sampah-sampah  yang  berasal dari pantai.
Sampel  pasir  dicuci  dengan  aquades untuk menghilangkan unsur pengotor, kemudian  disaring  dan  dipanaskan  pada  suhu 150 ° C  selama  8  jam  untuk  menghilangkan kadar  air  sampel.  Setelah  itu,  sampel  digerus menggunakan  mortar  selama  30  menit, kemudian  diayak  menggunakan  ayakan  100 mesh  untuk  memperoleh  ukuran  partikel  yang homogen. Langkah selanjutnya adalah melakukan uji XRF dan XRD pada sampel.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sampel  pasir  Tablolong  dan  pasir  Koka yang  siap  untuk  dilakukan  uji  XRF  dan  XRD diberi label PT1 dan PK1 secara berturut-turut.

## Hasil uji XRF
Hasil uji XRF pada sampel PT1 dan PK1 ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil uji XRF pada sampel pasir (%)
Sam pel
SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Ca O M gO K Na SO
3 PT1 34.04 4.00 0.01 67.
86 1.6 8 0.1 0 0. 19 0.2 7 PK1 38.91 5.49 1.89 49. 21 2.6 9 0.1 1 0. 36 0.2 1
Hasil  pada  Tabel  1  menunjukkan  bahwa kandungan  kimia  yang  paling  dominan  dalam sampel  pasir  Tablolong  dan  Koka  adalah  CaO (67,86%  dan  49,21%)  dan  SiO 2 (34,04%  dan 38,91%), sementara kandungan lainnya memiliki  presentasi  yang  relatif  kecil  (<6%). Berdasarkan  Tabel  1,  terlihat  bahwa  CaO adalah  senyawa  yang  paling  dominan  dalam pasir  Tablolong  dan  pasir  Koka,  dengan presentasi sebesar 67,86%  dan 49,21 % secara berturut-turut  dalam  sampel  pasir  Koka. Sementara  itu,  silika  (SiO 2 )  adalah  kandungan senyawa  terbesar  kedua  dalam  kedua  sampel pasir  ini,  yakni  sebesar  34.04%  dan  38.91% secara  berturut-turut.  Kandungan  silika  dalam pasir  Tablolong  dan  Koka  ini  sedikit  lebih besar  dari  hasil  analisis  awal  XRF  untuk sampel  pasir  Takari  yang  dilakukan  oleh  Naat [8],  yang  memperoleh  kandungan  silika sebesar  32,9  %  dari  sampel  pasir  Takari  dari kajian awal menggunakan XRF.
Untuk memperoleh silika dengan kemurnian  tinggi,  diperlukan  metode  sintesis yang dapat mengurangi secara signifikan kadar pengotor  dalam  sampel.  Naat  [8]  berhasil mensintesis silika dengan kemurnian mencapai 97,8%  dari  pasir  Takari  menggunakan  metode kopresipitasi  dengan  pelarut  NaOH.  Hal  ini menunjukkan bahwa dengan metode kopresipitasi,  Naat  [8]  berhasil  memperoleh silika dengan kemurnian 97,8% dari kandungan  awal  silika  sebesar  32,9%.  Hal  ini menunjukkan bahwa metode kopresipitasi atau metode  lain  dapat  diterapkan  pada  sampel pasir  dari  Tablolong  dan  Koka  untuk memperoleh  silika  dengan  kemurnian  tinggi. Oleh  karena  itu,  dapat  disimpulkan  bahwa pasir  dari  kedua  daerah  ini  juga  berpotensi sebagai penghasil silika berkemurnian tinggi.

## Hasil uji XRD
Hasil  uji  XRD  sampel  pasir  Tablolong (PT1)  dan  pasir  Koka  (PK1)  secara  berturut- turut  ditampilkan  pada  Gambar  1  dan  Gambar 2.
Berdasarkan  Gambar  1  dan  Gambar  2, terlihat  bahwa  spektrum  difraksi  sinar-x sampel  PT1  dan  PK1  memiliki  pola  yang hampir  sama.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa sampel  pasir  Tablolong  dan  Koka  memiliki kandungan  senyawa  yang  relatif  sama, khususnya  senyawa  oksida  yang  dominan dalam  sampel  kedua  pasir  ini.  Untuk mengkonfirmasi hal ini, dilakukan perhitungan
menggunakan metode Rietveld untuk mengetahui estimasi terkait komposisi kandungan-kandungan fase kristal yang dominan dalam sampel kedua pasir ini.
Gambar  1.  Hasil  uji  XRD  sampel  pasir Tablolong
Gambar 2. Hasil uji XRD sampel pasir Koka
Analisis kuantitatif sederhana ini dilakukan  menggunakan  program FullProf yang terintegrasi dengan program Match . Perlu ditekankan  bahwa  hasil  analisis  kuantitatif yang  ditampilkan  pada  Gambar  3  (untuk  pasir Tablolong)  dan  Gambar  4  (untuk  pasir  Koka) tidak  mencoba  untuk  memperoleh  presentasi setiap  fase  yang  ada  di  dalam  sampel  pasir. Perhitungan hanya dilakukan untuk mengetahui  fase-fase  dominan  pada  sampel, untuk dapat dibandingkan dengan hasil XRF.
Hasil perhitungan ini untuk sampel pasir Tablolong (PT1) ditampilkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Hasil analisis kuantitatif data XRD sampel pasir Tablolong
Berdasarkan  Gambar  3,  dapat  dilihat bahwa  2  fase  dominan  pada  sampel  pasir Tablolong  adalah  fase  kalsit  CaCO 3 dan  fase quartz silika SiO 2 . Hasil ini sesuai dengan hasil uji  XRF  dimana  kandungan  senyawa  oksida terbesar  dalam  sampel  pasir  adalah  salah  satu senyawa oksida Ca yakni CaO dan kandungan terbesar  kedua  adalah  silika  SiO 2 .  Dari  hasil perhitungan  di  atas,  diperoleh  estimasi presentasi fase  kalsit  adalah  82,5%  dan  quartz silika  17,5%.  Hasil  ini  hanya  merupakan estimasi  kasar  terkait  fase-fase  yang  paling dominan  dalam  sampel.  Untuk  memperoleh angka  presentasi  kandungan  fase  dengan  lebih akurat,  perlu  dimasukkan  fase-fase  yang kandungannya  sedikit  sekalipun.  Hal  ini terlihat  jelas  pada  Gambar  3,  dimana  masih terdapat  beberapa  puncak  data  difraksi  yang tidak match dengan pola difraksi terhitung.
Hasil  analisis  kuantitatif  untuk  sampel pasir Koka (PK1) ditampilkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Hasil analisis kuantitatif data XRD sampel pasir Koka
Berdasarkan  Gambar  4,  dapat  dilihat bahwa 2 fase dominan pada sampel pasir Koka adalah fase kalsit CaCO 3 dan fase quartz silika SiO 2 .  Hasil  ini  juga  sesuai  dengan  hasil  uji XRF  dimana  kandungan  senyawa  oksida terbesar  dalam  sampel  pasir  adalah  salah  satu senyawa oksida Ca yakni CaO dan kandungan terbesar  kedua  adalah  silika  SiO 2 .  Dari  hasil perhitungan  di  atas,  diperoleh  estimasi presentasi fase  kalsit  adalah  72,3%  dan  quartz silika 27,7%.

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  uji  XRF  dan  XRD,  dapat disimpulkan  bahwa  silika  adalah  senyawa oksida  dengan  kandungan  terbesar  kedua dalam  sampel  pasir  Tablolong  dan  Koka
setelah CaO, dengan presentasi secara berturut-turut  34,04%  dan  38,91%.  Hal  ini mengindikasikan bahwa dengan metode sintesis  yang  tepat,  silika  dengan  kemurnian tinggi dapat disintesis dari pasir Tablolong dan pasir  Koka.  Hasil  XRD  juga  menunjukkan bahwa  fase  Kristal  dominan  dalam  sampel pasir  kedua  lokasi  ini  adalah  fase  kalsit  dan fase kuarsa.
Berdasarkan hasil ini, direkomendasikan untuk  dilakukan  penelitian  lanjutan  untuk mensintesis  silika  dengan  kemurnian  yang tinggi  dari  pasir  Tablolong  dan  pasir  Koka menggunakan  metode-metode  sintesis  yang telah terbukti dapat mengurangi kadar pengotor  seperti  CaO  secara  signifikan. Metode-metode  yang  dapat  digunakan  antara lain  metode  kopresipitasi, alkalifussion atau metode-metode sintesis yang lain.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada teknisi-teknisi persiapan sampel dan pengambilan  data:  Trisna  Bolo,  Ambrosius Djaga, Naomi Haingu dan Ambrosia Kodo.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Munasir, Triwikantoro, Zainuri, M., Darminto.  2015.  Synthesis  of  SiO2 nanopowders containing quartz and cristobalite  phases  from  silica  sands. Materials Science-Poland . 33(1) : 47-55.
2. Affandi,  S.,  Setyawan,  H.,  Winarti  S., Purwanto,  A.,  dan  Balgis,  R.  2009.  A Facile  Method  for  Production  of  High- Purity  Silica  Xerogels  From  Bagasse  Ash. Advanced  Powder  Technology . 20 :  468- 472.
3. Moosa,  A.,  dan  Saddam  B.  2017. Synthesis and Characterisation of
Nanosilica from Rice-Husk with Applications  to  Polymer  Composites. American  Journal  of  Materials  Science . 7(6) : 223-231.
4. Munasir,  Triwikantoro,  Zainuri,  M  dan Darminto.  2013.  Ekstraksi  dan  Sintesis Nanosilika  Berbasis  Pasir  Bancar  dengan Metode  Basah. Jurnal  Penelitian  Fisika dan Aplikasinya . 3(2) : 12-17.
5. Hayati,  Rahma  dan  Astuti.  2015.  Sintesis Nanopartikel Silika dari Pasir Pantai Purus Padang  Sumatera  Barat  dengan  Metode Kopresipitasi. Jurnal  Fisika  Unand . 4(3) :
282-287.
6. Munasir, Sulton, Triwikantoro, Zainuri, M, dan  Darminto.  2012.  Synthesis  of  Silica Nanopowder  Produced  from  Indonesian Natural  Sand  via  Alkalifussion  Route.
International  Confrence  on  Theoretical and  Applied  Physics  (ICTAP) .  AIP Confrence Proceeding 1555 : 28-31.
7. Dewa,  E.  dan  Keraf,  F.  2016.  Analisis Rietveld  Data  Difraksi  Silikon  Dioksida
(SiO 2 ) Pasir Kolbano Hasil Sintesis dengan Metode  Ekstraksi. Seminar  Nasional Pendidikan IPA, Pontianak . 148-159.
8. Naat,  J.J.  2015.  Studi  pelarut  Kalium Hidroksida (KOH) dan Natrium
Hidroksida  (NaOH)  pada  ekstraksi  silika dari  pasir  alam  Takari  menggunakan metode  co-precipitation. Jurnal  Media Sains , 14(2): 257-264.