Submitted : 15 Maret 2019 Revised : 03 April 2019 Accepted : 22 April 2019

## MODIFIKASI ZEOLIT ALAM BAYAH MENGGUNAKAN ASAM DAN PENGAPLIKASIANNYA DALAM PENGURANGAN AMONIUM PADA KOLAM IKAN BANDENG
Muchamad Ismettulloh 1 , Fajar Gumelar 1 , Nuryoto 1 , Teguh Kurniawan 1 * 1 Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Raya Jendral Sudirman Km. 3 Cilegon, Banten, Indonesia
* Email: teguh@untirta.ac.id

## Abstrak
Amonia merupakan bahan pencemar utama di dalam kultur perairan seperti kolam dan tambak ikan bandeng. Jika  konsentrasi  amonia  lebih  dari  0,02  ppm,  maka  ikan  tersebut  akan  mengalami  kematian.  Zeolit  dapat digunakan  untuk  mengurangi  amonia  dalam  kultur  perairan.  Pada  percobaan  ini  zeolit  diaktivasi  dengan menggunakan asam klorida dengan variasi konsentrasi 0,2-1 M pada temperatur 70°C dengan rasio massa zeolit dan  volume  asam  sebesar  0,05  g/mL  selama  30  menit. Karakterisasi  zeolit  dilakukan  dengan  Difraksi  Sinar–X (XRD)  untuk  menentukan  fase  kristalin  zeolit  dan  analisis  adsorpsi  nitrogen  untuk  menentukan  luas  area permukaan  zeolit  dengan  model  Brunauer–Emmett–Teller  (BET).  Zeolit  alam  Bayah  selanjutnya  digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan kandungan amonium pada air kolam sintesis. Proses adsorpsi amonium dilakukan pada temperatur 25°C dengan menggunakan zeolit teraktivasi asam sebanyak 1,0 gram dalam 100 mL larutan  amonium  hidroksida  yang  memiliki  konsentrasi  250  mg⁄L  dan  didiamkan  selama  24  jam.  Setelah  itu, adsorben  dipisahkan  dan  konsentrasi  larutan  amonium  hidroksida  dianalisis  kadar  atau  konsentrasinya menggunakan titrasi asam basa. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini yaitu, zeolit alam Bayah memiliki fase mordenit, klinoptilolit,  heulandit,  dan  quartz. Pengaruh  perlakuan  aktivasi  asam  pada  kristalinitas  zeolit  tidak berpengaruh secara signifikan. Perlakuan asam pada saat aktivasi zeolit alam Bayah mempengaruhi peningkatan luas  area  spesifik  sehingga  meningkatkan  kemampuan  zeolit  untuk  menjerap  amonium.  Persentase penghilangan amonium pada sampel Z-0,2 M, Z-0,4 M, Z-0,8 M, dan Z-1 M, adalah 45,8%, 60,3%, 73,4%, dan 93,0.

## Kata Kunci: Adsorpsi, Amonium, Modifikasi Asam, Zeolit Bayah

## Abstract
Ammonia is a notorious toxic substance in pond fish culture. The minimum lethal dose of ammonium in fish is 0.02 ppm. Zeolite is potential for eliminating ammonium content in fishpond. Zeolite was activated by using hydrochloric acid 0.2–1 M at 70 ° C for 30 min. The zeolite mass to acid volume ratio was 0.05 g/mL. Characterization of zeolite was  performed  by  X-ray  diffraction  (XRD)  to  determine  the  crystalline  phase.  The  surface  area  of  zeolite  was analyzed  by  nitrogen  physisorption  using BET  model.  Zeolite  was  applied  for  ammonium  adsorption  in  synthetic ammonium  solution.  Adsorption  was performed  at  25 °C using 1  g of  acid  modified  zeolite  in  100  ml  of  250  ppm ammonium  hydroxide  solution  for  24  hours.  Ammonium  concentration  was  determined  by  titration  method. According to XRD analysis, Bayah natural zeolites were identified as mordenite dominant phase with clinoptilolite, heulandite, and quartz phases as impurities. Acid treatment on the natural zeolites was not significantly affected the crystallinity. The surface area of natural zeolites was increased after acid treatment, hence improved the adsorption of ammonium. The removal efficiency of ammonium over sample Z-0.2 M, Z-0.4 M, Z-0.8 M and Z-1 M were 45.8%, 60.3%, 73.4% and 93.0%, respectively.
Keywords: Acid Treatment, Adsorption, Ammonium, Bayah Zeolite

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip

## 1. PENDAHULUAN
Menurut  data  Badan  Pusat  Statistik  (BPS)  sensus pertanian subsektor perikanan tahun 2013 menyatakan  bahwa  jumlah  rumah  tangga  yang mengusahakan  kegiatan  budidaya  ikan  ada  sebanyak 1.187.563  rumah  tangga.  Jumlah  rumah  tangga  yang mengusahakan  kegiatan  budidaya  ikan,  dapat  dirinci ke dalam dua komoditas utama, yaitu bukan ikan hias dan  ikan  hias.  Jenis  ikan  nila,  lele,  bandeng,  dan  ikan mas  merupakan  jenis  ikan  yang  paling  banyak diusahakan  oleh  rumah  tangga  yaitu  masing-masing sebanyak  260.642  rumah  tangga;  223.566  rumah tangga;  110.686  rumah  tangga;  dan  100.894  rumah tangga.  Diantara  jenis  budidaya  bukan  ikan  hias, budidaya  di  kolam/air  tawar  merupakan  budidaya bukan  ikan  hias  yang  paling  banyak  diusahakan dengan  persentase  71,08%.  Dan  kemudian  disusul dengan budidaya ikan di tambak/air payau dan di laut dengan  masing-masing  sebesar  12,70%  dan  6,28%. Sedangkan persentase  budidaya ikan hias menempati urutan  yang  paling  kecil  dibanding  budidaya  bukan ikan hias, yaitu sebesar 1,08%.
Selain memiliki kekayaan alam berupa komoditas perikanan,  Provinsi  Banten  memiliki  potensi  sumber daya  alam  berupa  bahan  galian  yaitu  zeolit.  Zeolit adalah  salah  satu  komoditas  mineral  non  logam  atau mineral industri multi guna karena memiliki sifat-sifat fisika  dan  kimia  sebagai  penyerap,  penukar  ion, penyaring  molekul  dan  sebagai  katalisator.  Mineral mineral  yang  termasuk  dalam  grup  zeolit  pada umumnya dijumpai dalam batuan tufa yang terbentuk dari  hasil  sedimentasi  debu  vulkanik  yang  telah mengalami  proses  alterasi,  proses  diagenesis,  dan proses  hidrotermal  (Kusdarto,  2008).  Menurut Kusdarto  (2008),  jumlah  sumber  daya  zeolit  di Pasirgombong  kecamatan  Bayah,  kabupaten  Lebak, provinsi  Banten  mencapai  123.000.000  ton  dengan jenis  mineral  berupa  mordenit  (32,70%)  dan klinoptololit (30,89%).
Pada  sektor  perikanan,  baik  tambak  maupun kolam  budidaya  ikan  modern,  amonia  nitrogen merupakan  bahan  pencemar  utama.  Amonia dihasilkan  dari  proses  deaminasi  protein  pada makanan  ikan  di  kultur  perairan  dan  hasil  ekskresi dari insang ikan.  Selain itu, pembusukan makanan dan feses  ikan  juga  merupakan  sumber  lain  pembentuk amonia  dalam  kultur  perairan.  Jika  terakumulasi dalam tubuh ikan, amonia dapat menjadi beracun. Jika konsentrasi  amonia  mencapai  >0,02  ppm,  maka  ikan tersebut  akan  mengalami  kematian.  Walaupun  pada tambak  atau  kolam  ikan  amonia  jarang  terakumulasi hingga  level  mematikan  (letal),  namun  amonia tersebut dapat memiliki dampak berbahaya diantaranya  tingkat  pertumbuhan  ikan  akan  lebih lambat,  konversi  pakan  akan  berkurang  serta resistansi terhadap penyakit akan menurun. Selain itu, total  amonia  nitrogen  (TAN)  yang  terdiri  atas amonium (NH 4+ -N) dan gas amonia (NH 3 -N) yang ada di  kultur  perairan  dapat  terkonversi  menjadi  nitrit oleh  bakteri  tertentu.  Senyawa  nitrit  ini  dapat  masuk ke aliran darah ikan melalui insang sehigga mengubah darah  ikan  menjadi  berwarna  kecoklatan.  Penyakit
pada  ikan  ini  disebut  dengan  brown-blood  disease (Ghasemi, et al., 2016). Sebagai produk samping alami dari  hasil  metabolisme  ikan,  amonia  dapat  dengan mudah  terakumulasi  di  kultur  perairan  dan  memiliki kecenderungan  untuk  menghalangi  transfer  oksigen ke  sistem  peredaran  darah  ikan  serta  dapat  merusak insang  ikan.  Amonia  berlebih  dalam  perairan  juga dapat  menggangu  produksi  membran  mokusa  pada ikan dan dapat merusak permukaan usus ikan. Selain itu,  adanya  amonia  berlebih  dalam  kultur  perairan juga  dapat  menyebabkan  eutrofikasi  (Soetardji, et  al., 2015).
Cara  pencegahan  untuk  mengurangi  sejumlah nitrogen  ini  diantaranya  dengan  mengurangi  jumlah pakan  ikan.  Selain  itu,  pada  tambak  ikan  dapat ditambahkan  garam  natrium  klorida  atau  kalsium klorida  untuk  mencegah  terjadinya  penyakit  brown- blood  disease  pada  ikan  karena  ion-ion  klorida  garam ini akan bersaing dengan nitrit untuk terserap melalui insang. Namun pada tambak atau kolam ikan modern, hal  ini  kurang  aman  bagi  ikan  sehingga  dapat menyebabkan penurunan laju pertumbuhan ikan serta kurang  ekonomis.  Metode  lainnya  yang  dapat digunakan untuk mengurangi amonia dalam air adalah dengan  teknik  pertukaran  ion  dengan  menggunakan adsorben.  Beberapa  adsorben  dari  material  alami seperti  zeolit  dapat  digunakan  untuk  mengurangi amonia dalam sistem kultur perairan (Ghasemi, et. al., 2016).  Menurut  percobaan  yang  telah  dilakukan Farhangi & Rostami-Charati (2012),  dengan menambahkan  12  g⁄L  zeolit  kedalam  kultur  ikan Acipenser  persicus  yang  mengandung  garam  amonia, dapat mencegah mortalitas ikan hingga 96 jam. Selain itu  dengan  meningkatkan  konsentrasi  zeolit  dapat meningkatkan  kelangsungan  hidup  ikan  secara signifikan.
Zeolit  alam  perlu  diaktivasi  terlebih  dahulu sebelum  dapat  digunakan  menjadi  adsorben  untuk meningkatkan  sifat-sifat  khusus  zeolit  dengan  cara menghilangkan unsur-unsur pengotor dan menguapkan  air  yang  terperangkap  dalam  pori-pori zeolit. Ada 2 cara yang umum digunakan dalam proses aktivasi  zeolit,  yaitu  secara  fisik  dan  kimia.  Aktivasi secara fisik dilakukan dengan cara pengecilan  ukuran butir,  pengayakan  dan  pemanasan  pada  suhu  tinggi yang  bertujuan  untuk  menghilangkan  pengotor- pengotor  organik,  memperbesar  ukuran  pori  dan memperluas  permukaan  (Lestari,  2010).  Aktivasi secara  kimia  melalui  proses  destruksi  dengan menggunakan  pereaksi  asam  (seperti  HCl,  HF)  atau pereaksi basa seperti NaOH untuk menghilangkan zat- zat pengotor anorganik berupa logam-logam alkali dan alkali  tanah  serta  beberapa  jenis  logam  lainnya  yang terdapat  di  dalam  kerangka  zeolit  (Lestari,  2010; Soetardji, et al., 2015).
Proses  aktivasi  secara  kimia,  baik  dengan perlakuan  larutan  asam  ataupun  basa  menyebabkan perubahan  karakteristik  pada  zeolit  alam.  Perubahan karakteristik  zeolit  alam  ini  menyebabkan  tingkat kemudahan zeolit dalam mengadsorpsi suatu zat juga berubah.  Telah  dikatakan  sebelumnya,  bahwa  zeolit dapat  mengadsorpsi  amonium  (NH 4+ ).  Soetardji  et  al.
(2015) telah melakukan percobaan untuk memodifikasi  zeolit  alam  tipe  mordenit  dengan perlakuan  panas  dan  perlakuan  basa  menggunakan NaOH  dalam  aplikasinya  sebagai  adsorben  untuk menghilangkan  amonia  dalam  kolam  ikan  Koi. Diperoleh  hasil  terbaik  yaitu  dengan  konsentrasi NaOH 6 M, zeolit termodifikasi basa tersebut memiliki kapasitas  adsorpsi  sebesar  53,91  mg/g.  Wega Trisunaryanti  et.  al.,  (2005)  melakukan  modifikasi terhadap  zeolit  alam  Wonosari-Indonesia  dengan perendaman  HF  1%,  refluks  dengan  HCl  6  N  dan perlakuan dengan NH 4 Cl 1 M. Hasil analisis pada XRF menunjukan bahwa perlakuan asam (HF 1% dan HCl 6 M)  pada  zeolit  menyebabkan    terjadinya  penurunan kandungan  kandungan  logam  Ca,  Fe,  dan  Mg  pada zeolit.  Hal  ini  disebabkan  karena  terjadinya pertukaran  kation  dari  zeolit  dengan  proton  dari  HCl sehingga terjadi peningkatan luas permukaan spesifik, jari-jari  rata-rata  pori  dan  volume  total  pori.  Zeolit alam  yang  diberikan  perlakuan  asam  mengalami penurunan  rasio  Si/Al  yang  disebabkan  karena terjadinya  dealuminasi.  Dealuminasi  menjadi  langkah penting  dengan  fungsi  zeolit  sebagai  katalis  (Lestari, 2010).

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Bahan
Zeolit  alam  yang  digunakan  pada  percobaan  ini diperoleh  dari  Bayah,  Kabupaten  Lebak,  Provinsi Banten, Indonesia. Zeolit tersebut dihancurkan dengan mortar  dan  diayak  hingga  diperoleh  ukuran  partikel +20 dan -40 mesh. Bahan-bahan kimia yang digunakan pada percobaan ini adalah asam klorida (HCl) (Sigma Aldrich),  amonium  hidroksida  (NH 4 OH)  (Sigma Aldrich), dan aquades.

## 2.2 Aktivasi Zeolit
Zeolit  alam  Bayah  diaktivasi  dan  dimodifikasi menggunakan larutan asam klorida dengan konsentrasi yang bervariasi yaitu 0,2 M; 0,4 M; 0,8 M; 1  M  dengan  lama  waktu  pengaktivasian  selama  30 menit  pada  temperatur  70 o C  dengan  rasio  massa zeolit dan volume asam sebesar 0,05 g/mL. Setelah itu, zeolit  disaring  dan  dikeringkan  pada  temperatur ruangan 25 ℃ .
2.3 Karakterisasi Zeolit Difraksi  sinar-X  (XRD)  dilakukan  untuk menentukan tipe fase kristalin dari zeolit menggunakan  Phillips  X-ray  difraktometer  dengan cahaya  monokromatis  intensitas  radiasi  tinggi  Cu-Kα (λ=0,15406 nm). Difraktogram didapatkan pada 40 kV, 30  mA  dan  dengan  ukuran  langkah  0,02 ° dan kecepatan pemindaian 0,02 ° /menit.
Analisis  adsorpsi  nitrogen  dilakukan  untuk menentukan  luas  area  permukaan  zeolit  dengan menggunakan model Brunauer–Emmett–Teller (BET). Sampel  zeolit  dipanaskan  pada  suhu  350 ° C  selama  6 jam  dalam  kondisi  vakum  untuk  menghilangkan  gas dan  air  yang  terperangkap  di  dalam  pori  zeolit. Adsorpsi  nitrogen  selanjutnya  dilakukan  pada temperatur 77 ° K .

## 2.4 Adsorpsi Amonium
Adsorpsi  dilakukan  dengan  sistem  batch  pada kondisi  operasi  temperature  ruangan  (25 ° C).  Jumlah adsorben  yang  digunakan  1,0  g  yang  ditambahkan dalam  labu  Erlenmeyer  yang  mengandung  100  mL larutan  amonium  hidroksida  dengan  konsentrasi  250 mg⁄L  (250  ppm)  kemudian  mendiamkannya  selama 24  jam.  Setelah  mencapai  kesetimbangan  sampel adsorben  dipisahkan  dengan  menggunakan  kertas saring dan dikeringkan. Selanjutnya larutan amonium klorida  tersebut  dihitung  konsentrasinya  dengan menggunakan titrasi asam-basa.

## 2.5 Analisis dengan Titrasi Asam Basa
Analisis konsentrasi NH
4 OH yang telah diadsopsi dengan zeolit teraktivasi asam dilakukan menggunakan  titrasi  asam-basa  dimana  titran  yang digunakan  adalah  HCl  0,001  M  dan  indikator  yang digunakan  adalah  indikator  phenolftalein  (PP). Langkah  pertama  adalah  dengan  melakukan  titrasi pada larutan standar dari NH4OH dengan konsentrasi 250  mg/L  (250  ppm).  Selanjutnya  masing-masing sampel  larutan  NH4OH  yang  telah  diadsorpsi  dengan menggunakan  zeolit  alam  Bayah  teraktivasi  asam klorida (HCl) pada masing-masing variasi konsentrasi (0,2  M;  0,4  M;  0,8  M;  1  M)  dititrasi  dengan menggunakan HCl 0,001 M dan indikator PP.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Karakterisasi Zeolit Alam Bayah
Tipe  zeolit  menurut  International  Zeolite Association (IZA) berjumlah 234 jenis yang terdiri dari 67  tipe  zeolit  alam  dan  sisanya  adalah  zeolit  sintesis, beberapa  tipenya  yang  sering  dijumpai  di  antaranya tipe  seperti  mordenit,  klinoptilolit,  kabasit,  dan heulandit.  Pada  penelitian  ini  dilakukan  karakterisasi pada  zeolit  alam  bayah  yang  digunakan  agar  dapat diketahui  tipe  fasa  kristal  pada  zeolit  alam  bayah tersebut.  Berdasarkan  hasil  analisis  yang  telah dilakukan  dapat  diketahui  bahwa  zeolit  alam  bayah yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  mayoritas mengandung  fasa  mordenit,  klinoptilolit,  heulandit, dan  quartz.  Hal  ini  dapat  dibuktikan  dengan  melihat hasil  grafik  analisis  X-ray  Diffraction  (XRD)  yang ditunjukan pada gambar 3.
Gambar  3  menunjukan  perbandingan  hasil analisis  XRD  antara  sampel  zeolit  alam  bayah  tanpa aktivasi  dengan  pangkalan  data  XRD  dari  mordenit sintetik,  klinoptilolit  sintetik,  heulandit  sintetik,  dan quartz berdasarkan Treacy dan Higgins (2007). Grafik warna biru merupakan grafik hasil analisis XRD untuk sampel zeolit alam bayah tanpa aktivasi. Grafik warna merah  merupakan  grafik  pangkalan  data  XRD  dari mordenit  sintetik.  Grafik  warna  hijau  merupakan grafik  pangkalan  data  XRD  dari  klinoptilolit  sintetik. Grafik  warna  ungu  merupakan  grafik  pangkalan  data XRD  dari  heulandit  sintetik.  Grafik  warna  merah merupakan  grafik  pangkalan  data  XRD  dari  quartz. Pada  gambar  3  dapat  diketahui  bahwa  beberapa  titik puncak  pada  grafik  hasil  analisis  XRD  sampel  zeolit alam  bayah  tanpa  aktivasi  memiliki  kesesuaian  data
sumbu  x  (2θ)  dengan  pangkalan  data  XRD  mordenit sintetik,  klinoptilolit  sintetik,  heulandit  sintetik,  dan quartz.
Gambar  3.  Hasil  Analisis  X-ray  Diffraction  (XRD) Zeolit Alam bayah Tanpa Aktivasi dan Perbandingannya dengan Zeolit Sintetik: (a) Mordenit; (b) Klinoptilolit; (c) Heulandit; (d) Quartz.
Menurut  Sutakarya  H  et  al.,  (1992)  dan Hardjatmo  (1996),  mengatakan  bahwa  zeolit  alam yang  telah  ditambang  secara  intensif  di  Indonesia diantaranya  untuk  wilayah  Jawa  Barat  yaitu  Bayah
(Banten),  Cikalong,  Tasikmalaya  sebagian  besar dikenal sebagai jenis zeolit klinoptilolit dan mordenit. Menurut  Yuanita  (2010)  yang  telah  melakukan modifikasi terhadap zeolit alam wonosari di Indonesia dengan perlakuan asam (HCl) pada hasil analisis XRD- nya  menunjukan  bahwa  zeolit wonosari  mengandung kristal mordenit dan klinoptilolit.
Pada  penelitian  ini  dilakukan  juga  pengujian analisis  XRD  untuk  4  buah  sampel  zeolit  alam  bayah teraktivasi  oleh  HCl  dengan  konsentrasi  HCl  yang berbeda-beda  (yaitu:  Z-0,2  M;  Z-0,4  M;  Z-0,8 M;  Z-1,0 M).  Hasil  analisis  XRD  masing-masing  sampel ditunjukan  pada  gambar  4.  Pada  gambar  4  terlihat bahwa  grafik  analisis  XRD  untuk  zeolit  alam  bayah yang  teraktivasi  HCl  dengan  konsentrasi  yang berbeda-beda  (0,2  M;  0,4  M;  0,8  M;  Z-1,0  M)  tidak mengalami perubahan yang signifikan jika dibandingkan  dengan  grafik  hasil  analisis  XRD  untuk zeolit  alam  bayah  tanpa  aktivasi.  Hal  tersebut menunjukan  bahwa  struktur  kristal  dari  zeolit  alam bayah  tidak  mengalami  perubahan  akibat  adanya perlakuan  modifikasi  zeolit  menggunakan  HCl  hingga konsentrasi 1 M.
Gambar  4.  Grafik  Hasil  Analisis  X-ray  Diffraction (XRD)  Zeolit  Alam  bayah  teraktivasi  HCl  untuk masing-masing konsentrasi.
Menurut  Alshameri  et  al.,  (2014)  melakukan percobaan  dengan  memodifikasi  zeolit  alam menggunakan  asam  hasil  XRD  menunjukan  bahwa perbandingan  struktur  kristal  pada  zeolit  tanpa aktivasi  dengan  zeolit  teraktivasi  asam  tidak menunjukan  perubahan  struktur  pada  kristal  zeolit, selanjutnya  menurut  Nasser  et.  al.,  (2016)  dan Soetardji et al. (2015) juga melakukan percobaan yang sama  dan  hasil  analisis  XRD  juga  menunjukan  tidak adanya  perubahan  struktur  kristal  pada  zeolit  yang terlalu  berbeda.  Menurut  Lestari  (2010)  yang melakukan percobaan modifikasi zeolit alam wonosari dengan  perlakuan  asam  (HCl)  mendapatkan  hasil meningkatnya  rasio  Si/Al  pada  zeolit  karena  HCl bereaksi  dengan  zeolit  sehingga  menyebabkan terekstraknya  aluminium  dari  zeolit  dan  tidak merubah struktur kristal pada zeolit.
Tabel 1. Hasil Analisis  Adsorpsi Nitrogen Sampel Luas Area Z-0,2 M 3,7 m 2 /g Z-1,0 M 31,6 m 2 /g 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 5 15 25 35 45 In te n sit a s ( cp s) 2θ (˚) 1 M 0,8 M 0,6 M
0,4 M 0,2 M 0 M
Pada  Tabel  1  diatas  menjelaskan  tentang pengaruh  konsentrasi  HCl  yang  digunakan  untuk memodifikasi  zeolit  alam  bayah.  Pada  tabel  diatas untuk  konsentrasi  HCl  0,2  M  menunjukan  luas  area sebesar 3,7 m 2 /g sedangkan untuk konsentrasi HCl 1,0 M  menunjukan  luas  area  sebesar  31,6  m 2 /g.  Hal  ini membuktikan  adanya  perubahan  kenaikan  luas  area pada  zeolit  alam  bayah  yang  telah  dimodifikasi menggunakan HCl dengan konsentrasi HCL 0,2 M dan HCl 1 M. Konsentrasi yang berbeda membuat luas area pada zeolit menjadi berubah lebih luas. Sementara itu, Alshameri et al., (2014) melakukan percobaan dengan memodifikasi  zeolit  alam  dengan  menggunakan  NaCl, pada  hasil  analisis  adsorpsi  nitrogen  yang  telah dilakukan  menunjukan  adanya  perubahan  kenaikan luas area pada zeolit yang digunakan, luas  area zeolit tanpa  modifikasi  menggunakan  NaCl  sebesar  35,85 m 2 /g  sedangkan  luas  area  zeolit  yang  termodifikasi asam NaCl sebesar 41 m 2 /g.

## 3.2 Adsorpsi Amonium
Menurut  Soetardji  et  al.  (2015)  yang  telah melakukan  adsorpsi  amonium  dengan  zeolit termodifikasi  NaOH,  proses  adsorpsi  amonium  akan mencapai kesetimbangan setelah 24 jam. Oleh karena itu,  waktu  24  jam  dipilih  sebagai  waktu  tercapainya kesetimbangan  adsorpsi.  Dari  proses  adsorpsi  yang telah  dilakukan  pada  percobaan  ini  dapat  diperoleh persentase  pengurangan  amonium  pada  saat kesetimbangan.
Gambar  5.  Diagram  persentase  penghilangan amonium untuk masing-masing sampel zeolit.
Kesetimbangan Gambar 5 menunjukan persentase  penghilangan  amonium  dalam  larutan NH 4 OH  menggunakan  4  sampel  zeolit  teraktivasi asam.  Berdasarkan  data  pada  gambar  5,  persentase penghilangan  amonium  pada  zeolit  yang  diaktivasi dengan  HCl  0,2  M  selama  30  menit  yaitu  sebesar 45,8%. Persentase penghilangan amonium pada zeolit yang  diaktivasi  dengan  HCl  0,4  M  selama  30  menit yaitu  sebesar  60,3%.  Persentase  penghilangan amonium pada zeolit yang diaktivasi dengan HCl 0,8 M selama  30  menit  yaitu  sebesar  73,4%.  Sedangkan persentase  penghilangan  amonium  pada  zeolit  yang diaktivasi  dengan  HCl  1  M  selama  30  menit,  yaitu sebesar  93,0%.  Sementara  itu,  Soetardji  et  al.  (2015) mendapatkan  hasil  bahwa  percobaan  dengan perlakuan  basa  (NaOH  6M)  selama  24  jam
menghasilkan  persentase  penghilangan  amonium sebesar  81,0%.  Dengan  demikian,  modifikasi  zeolit menggunakan  perlakuan  asam  klorida  dengan konsentrasi  tinggi  (HCl  1  M)  akan  meningkatkan kemampuan zeolit dalam mengurangi kadar amonium.
Gambar  6.  Diagram  perbandingan  intensitas  analisis XRD  dan  persentase  penghilangan  amonium  untuk sampel zeolit Z-0,2 M dan Z-1,0 M.
Hal ini didukung dengan hasil analisis XRD pada Gambar  6,  jika  dibandingkan  satu  titik  puncak intensitas  (pada  2θ=27,5°)  pada  grafik  hasil  analisis XRD dari sampel zeolit teraktivasi asam Z-0,2 M dan Z- 1,0  M  maka  akan  terlihat  bahwa  nilai  intensitas  pada sampel  zeolit  Z-1,0  M  lebih  besar  dibandingkan dengan nilai intensitas pada sampel zeolit Z-0,2 M. Hal ini menunjukan bahwa perlakuan asam dengan HCl 1 M  meningkatkan  kristalinitas  zeolit  alam  Bayah. Semakin  tinggi  kristalinitas  zeolit  maka  kemampuan zeolit  untuk  mengadsorpsi  amonium  juga  meningkat. Hal  ini  dapat  terlihat  pada  Gambar  6  yang menunjukkan  perbandingan  anatara  nilai  intensitas dari  analisis  XRD  dan  persentase  penghilangan amonium  dari  sampel  zeolit  teraktivasi  asam  Z-0,2 M dan  Z-1,0  M.  Pada  Gambar  4  terlihat  bahwa  nilai intensitas  pada  2θ  =  27,5°  dari  hasil  analisis  XRD sampel zeolit teraktivasi asam Z-0,2 M sebesar 356 cps dan  memiliki  persentase  penghilangan  amonium sebesar  45,8%.  Sementara  itu,  nilai  intensitas  pada 2θ=27,5°  dari  hasil  analisis  XRD  sampel  zeolit teraktivasi asam Z-1,0 M sebesar 384 cps dan memiliki persentase penghilangan amonium sebesar 93,0%.
Selain  itu  juga,  didukung  dengan  hasil  analisis adsorpsi  nitrogen  pada  tabel  1  dimana  sampel  zeolit yang  diaktivasi  asam  klorida  dengan  konsentrasi tinggi  (Z-1,0  M)  memiliki  luas  permukaan  spesifik yang lebih besar daripada zeolit yang diaktivasi asam klorida  dengan  konsentrasi  rendah  (Z-0,2  M).  Wega Trisunaryanti  et.  al.,  (2005)  mendapatkan  hasil analisis  X-ray  Fluoresence  (XRF)  yang  menunjukan bahwa  perlakuan  asam  (HF  1%  dan  HCl  6  M)  pada zeolit menyebabkan terjadinya penurunan kandungan logam  Ca,  Fe,  dan  Mg  pada  zeolit  sehingga  terjadi peningkatan  luas  permukaan  spesifik,  jari-jari  rata- rata  pori  dan  volume  total  pori.  Luas  permukaan spesifik  yang  besar  pada  zeolit  ini  dapat mempermudah  proses  adsorpsi  amonium  dan meningkatkan  persentase  penghilangan  amonium seperti yang terlihat pada Gambar 7.
Gambar  7.  Diagram  perbandingan  luas  area  spesifik dan  persentase  penghilangan  amonium  untuk sampel zeolit Z-0,2 M dan Z-1,0 M.
Pada  Gambar  7  diketahui  bahwa  peningkatan konsentrasi  asam  untuk  aktivasi  zeolit  menyebabkan peningkatan  luas  area  spesifik  serta  persentase penghilangan.  Pada  sampel  zeolit  teraktivasi  asam  Z- 0,2 M memiliki luas area spesifik sebesar 3,7 m 2 /g dan persentase penghilangan sebesar 45,76%. Sedangkan, pada sampel zeolit teraktivasi asam Z-1,0 M memiliki luas  area  spesifik  sebesar  31,6  m 2 /g  dan  persentase penghilangan sebesar 93,0%.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dlakukan dapat disimpulkan sebagai berikut:
Berdasarkan analisis XRD, zeolit alam bayah mayoritas memiliki fasa  kristal mordenit, klinoptilolit, heulandit dan quartz.
1. Struktur  kristal  dari  zeolit  alam  bayah  tidak mengalami  perubahan  yang  signifikan  akibat adanya  perlakuan  menggunakan  HCl  hingga konsentrasi 1 M. Namun, perlakuan asam dengan HCl hingga 1 M meningkatkan kristalinitas  zeolit alam bayah.
2. Berdasarkan analisis adsorpsi nitrogen, perlakuan  zeolit  alam  bayah  meggunakan  asam klorida  (HCl)  dengan  konsentrasi  tinggi  dapat memperbesar luas area spesifik. Modifikasi zeolit alam  bayah,  pada  tabel  diatas  untuk  konsentrasi HCl  0,2  M  menunjukan  luas  area  sebesar  3,7 m2/g  sedangkan  untuk  konsentrasi  HCl  1  M menunjukan luas area sebesar 31,6 m2/g.
3. Persentase  penghilangan  amonium  (NH4+) pada zeolit yang diaktivasi dengan HCl 0,2 M selama 30 menit  yaitu  sebesar  45,76%.  Persentase penghilangan  amonium  (NH4+) pada  zeolit  yang diaktivasi  dengan  HCl  0,4  M  selama  30  menit yaitu  sebesar  60,33%.  Persentase  penghilangan amonium  (NH4+)  pada  zeolit  yang  diaktivasi dengan HCl 0,8 M selama 30 menit yaitu sebesar 73,43%.  Sedangkan  persentase  penghilangan amonium  (NH4+)  pada  zeolit  yang  diaktivasi dengan  HCl  1  M  selama  30  menit  yaitu  sebesar 92,99%.

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Fakultas  Teknik  UNTIRTA  atas  Hibah  Internal  yang telah  diberikan  sehingga  penelitian  ini  dapat terlaksana.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Alshameri,  A.,  Ibrahim,  A.,  Assabri,  A.,  Lei,  X., HongquanWang,  Yan, C,  The  investigation  into  the ammonium  removal  performance  of  Yemeni natural  zeolite:  Modification,  ion  exchange mechanism, and thermodynamics. Powder Technology, 2014, 12.
Asgharimoghadam,  A.,  Gharedaashi,  E.,  Montajami,  S., Nekoubin, H., Salamroudi, M., Jafariyan, H.,. Effect of Clinoptilolite Zeolite to Prevent Mortality of Beluga (Huso  huso)  by  Total  Ammonia  Concentration. Global Veterinaria, 2012, 9(6).
Beler-Baykal,  B.,  Oldenburg,  M.,  The  use  of  ion exchange in ammonia removal under constant and variable loads. Environmental Technology, 1996, 9.
Booker,  N.A.,  Cooney,  E.  L.,  Priestley,  A.  J.,  Ammonia removal  from  sewage  using  natural  Australian zeolite. Water Science, 1996, 7.
Farhangi,  M.,  Rostami-Charati,  F.,  Increasing  of survival  rate  to  Acipenser  persicus  by  added Clinoptilolite  zeolite  in  acute  toxicity  test  of ammonia,  International  Journal  of  the  Bioflux Society, 2012, 5.
Farhangi, M., Kanani,  H. G., Kashani, M.,  Prevention of acute ammonia toxicity in beluga, Huso huso, using natural  zeolite,  Caspian  Journal  of  Environmental Sciences, 2014, 10.
Nasser,  G.,  Kurniawan,  T.,  Miyake,  K.,  Galadima,  A., Hirota,  Y.,  Nishiyama,  N.,  Muraza,  O.,  Dimethyl ether  to  olefins  over  dealuminated  mordenite (MOR)  zeolites  derived  from  natural  minerals, Journal  of  Natural  Gas  Science  and  Engineering, 2016, 6.
Gendel,  Y.,  Lahav,  O.,  A  novel  approach  for  ammonia removal from fresh-water recirculated aquaculture systems, comprising ion exchange and electrochemical regeneration. Aquacultural Engineering, 2013, 12.
Ghasemi,  Z.,  Sourinejad,  I.,  Kazemian,  H.,  &  Rohani,  a.
S., Application of zeolites in aquaculture industry: a review, Aquaculture, 2016, 21.
Ghiasi,  F.,  Jasour,  M.,  The  Effects  of  Natural  Zeolite (Clinoptilolte) on Water Quality, Growth Performance  and  Nutritional  Parameters  of  fresh water aquarium fish, Angel (Pterophyllum scalare), International  Journal  of  Research  in  Fisheries  and Aquaculture, 2012, 4.
Haag,  W.  O.,  The  active  site  of  acidic  aluminosilicate catalysts, Nature, 1984, 309.
Hardjatmo,  H.,  Study  The  Prpoperties  of  Some Indonesia  Natural  Zeolites,  One  Day  Seminar  on Mineral Property and Utilization of Natural Zeolite JSPS-BPPT, 1996. Liu, J., Yu, J., Toward Greener and Designed Synthesis of  Zeolite  Materials,  In  B.  F.  Sels,  &  L.  M.  Kustov,
Zeolites and Zeolite-like Materials,  Jilin University, Changchun, PR China: Elsevier, 2016, hal. 32. Jha,  V.  K.,  Hayashi,  S.,  Modification  on  natural clinoptilolite zeolite for its NH 4+ retention capacity, Journal of Hazardous Materials, 2009, 7. Kučić,  D.,  Markić,  M.,  &  Briški,  F.,  Ammonium Adsorption  On  Natural  Zeolite  (Clinoptilolite): Adsorption  Isotherms  And  Kinetics  Modeling,
Original scientific paper, 2012, 14.
Kusdarto,  Potensi  Zeolit  Di  Indonesia,  Jurnal  Zeolit Indonesia, 2008, 10.
Larry  D.,  Hanke,  P.,  Handbook  of  Analytical  Methods For  Materials  Practical  Solutions  to  Materials Problems  Through  Technology  and  Innovation Through Technology and Innovation, United States of America:  Materials  Evaluation  and  Engineering,
Inc., 2001.
Lestari, D. Y., Kajian modifikasi dan karakterisasi zeolit alam dari berbagai negara. Jurdik Kimia UNY 54th, Yogyakarta: Prosiding seminar nasional Kimia dan Pendidikan Kimia, 2010, hal. 6.
Lowell,  S.,  Shields,  J.  E.,  Powder  Surface  Area  and Porosity. Springer, Dordrecht, 1991.
Pansini,  M.,  Natural  zeolites  as  cation  exchangers  for environmental protection. Mineral Deposita, 1996,
12.
Treacy, M. M. J., Higgins, J. B., Collection od Simulated XRD Powder Patterns for Zeolites, Elsevier, 2007. Mazloomi,  F.,  &  Jalali,  M.,  Ammonium  removal  from aqueous solutions by natural Iranian zeolite in the presence  of  organic  acids,  cations  and  anions. Journal  of  Environmental  Chemical  Engineering, 2015, 51.