## Urania

## Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir
Beranda jurnal: http://jurnal.batan.go.id/index.php/urania/

## ADSORPSI URANIUM TERLARUT OLEH KOMPOSIT AMMONIUM DIHYDROGEN PHOSPHATE / ZEOLIT
Yuli Purwanto 1 , Dwi Luhur Ibnu Saputra 1 , Mirawaty 1 , Untung Sugiharto 2 , Wati 1 , Jaka Rachmadetin 1 , Pungky Ayu Artiani 1
1 Pusat Riset Teknologi Daur Bahan Bakar Nuklir dan Limbah Radioaktif – BRIN K.S.T. B.J. Habibie Gedung 720, Serpong, Tangerang Selatan, Banten 15314 1 Pusat Riset Teknologi Proses Radiasi – BRIN K.S.T. B.J. Habibie Gedung 720, Serpong, Tangerang Selatan, Banten 15314 email: yuli037@brin.go.id
(Naskah diterima: 24 –08–2023, Naskah direvisi: 29–09–2023, Naskah disetujui: 12–10–2023)

## ABSTRAK
ADSORPSI URANIUM TERLARUT OLEH KOMPOSIT AMMONIUM DIHYDROGEN PHOSPHATE/ZEOLIT . Zeolit merupakan salah satu mineral aluminosilikat yang banyak dipelajari sebagai material penjerap untuk pengelolaan limbah cair. Mineral ini juga banyak dipelajari untuk pengelolaan limbah cair dari industri nuklir, termasuk di antaranya sebagai penjerap uranium dari limbah cair. Pengelolaan limbah cair yang mengandung uranium ini diperlukan pada setiap tahapan daur  bahan  bakar  nuklir.  Modifikasi  zeolit,  yang  dapat  dilakukan  secara  fisika  atau  kimia,  telah dilaporkan  dapat  meningkatkan  kemampuan  adsorpsinya.  Dalam  penelitian  ini  dilakukan peningkatan kemampuan  zeolit dengan menambahkan ammonium dihydrogen phosphate (ADP) sehingga terbentuk komposit ADP/zeolit untuk adsorpsi uranium. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari kemampuan  komposit  ADP/zeolit  sebagai  penjerap  uranium  dari  limbah  cair.  Zeolit alam  dari  Lampung  digunakan  sebagai  material  awal.  Material  komposit  dipreparasi  dengan mencampurkan  ADP  dan  zeolit  dalam  labu  didih.  Komposit  ADP/zeolit  yang  diperoleh dikarakterisasi dengan XRD dan selanjutnya digunakan untuk  percobaan adsorpsi uranium yang dilakukan  dengan  metode batch .  Hasil  penelitian  menunjukkan  mineral  utama  pada  zeolit  yang digunakan adalah klinoptilolit. Keberhasilan preparasi komposit ADP/zeolit dibuktikan melalui pola difraksi  XRD.  Hasil  eksperimen  ditunjukkan  dengan  kinetika  adsorpsi  uranium  oleh  komposit ADP/zeolit  yang  berlangsung  cepat  dan  mencapai  kesetimbangan  kurang  dari  16  menit.  Model kinetika  adsorpsi  uranium  oleh  komposit  ADP/zeolit  model  pseudo-orde  kedua.  Variabel  pH menunjukkan  adsorpsi  uranium  nitrat  oleh  komposit  ADP/zeolit  optimum  pada  pH  7.  Komposit ADP/zeolit  menunjukkan  peningkatan  kemampuan  adsorpsi  terhadap  uranium  dibandingkan dengan  zeolit  alam.  Komposisi  penyusun  komposit  ADP/zeolit  didapatkan  pada  perbandingan ADP : zeolit masing-masing adalah 1:1.
Kata kunci : Komposit, zeolit, ammonium dihydrogen phosphate , uranium terlarut, adsorpsi.
e –ISSN: 25280473
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)

## ABSTRACT
ADSORPTION OF AQUEOUS
URANIUM ONTO AMMONIUM DIHYDROGEN PHOSPHATE/ZEOLIT COMPOSITE. Zeolite is one of natural aluminosilicate minerals that widely studied for adsorbent for liquid waste treatment. This mineral has also been studied for treatment of waste generated from nuclear industries, including adsorption of uranium from liquid waste. The treatment of this kind of waste is critical in various steps of nuclear fuel cycle. Modification of zeolite, which  can  be  carried  out  physically  or  chemically,  was  reported  can  increase  the  adsorption performance  of  the  zeolite.  In  this  research,  the  capability  of  zeolite  was  increased  by  adding Ammonium  Dihydrogen  Phosphate  (ADP)  to  form  an  ADP/zeolite  composite  for  uranium adsorption. The objective of this study is to determine the adsorption performance of  ADP/zeolit composite for aqueous uranium. Natural zeolite from Lampung was used as starting material. The composite material is prepared by mixing Ammonium Dihydrogen Phosphate and zeolite in a boiling flask.  The  resulting  composite was  characterize  using  XRD  and  used  for  adsorption  of  aqueous uranium by batch method. The results show that the predominant mineral in the natural zeolite was clinoptilolite. Modification of the  zeolite by  ADP  was succeed as was shown in the  XRD pattern. The  experimental  results  are  shown  by  the  kinetics  of  uranium  adsorption  by  the  ADP/zeolite composite  which  takes  place  quickly  and  reaches  equilibrium  in  less  than  16  minutes.  The adsorption kinetics of uranium onto the ADP/zeolit composite was found to follow pseudo-second order. The optimum pH for the adsorption was 7. The uranium adsorption capacity of  ADP/zeolit composite was higher than that of natural zeolite. The highest uranium adsorption was obtained for the composite with composition ratio of ADP and zeolite was 1:1.
Keywords: Composite, zeolite, ammonium dihydrogen phosphate, dissolved uranium, adsorption.
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)

## PENDAHULUAN
Zeolit merupakan kristal alami dan juga buatan,  memiliki  porositas  mikro,  berupa alumino silikat yang tersusun dari kation alkali dan  alkali  tanah.  Zeolit  alam  terbentuk  dari hasil reaksi antara abu vulkanik dan air alkali yang  terjadi  pada  kisaran  ribu  tahun. Pemanfaatan zeolit di berbagai belahan dunia sudah ada semenjak berabad-abad yang lalu [1],  [2].  Sekitar  40  jenis  zeolit  alam  sudah diketahui,  didominasi  oleh  kandungan  Si/Al yang rendah, hanya sedikit dengan kandungan Si/Al yang tinggi [3]. Secara umum rumus
kimia zeolit
adalah Mx/n((AlO 2 )x(AlO 2 )y)(H 2 O)z, dengan M menunjukkan  kation  ekstra-kerangka  valensi n,  yang  mengompensasi  muatan  negatif kerangka  dan  memungkinkan  zeolit  menjadi penukar  kation  [3],  [4].  Zeolit  alam  banyak terdapat  di  Indonesia,  antara  lain  di  Lebak Banten  (zeolit  Bayah),  Sidomulyo  Lampung, Tasikmalaya dan Sukabumi Jawa Barat [5]. Zeolit alam banyak mengandung garam terlarut,  partikel/mineral  berat  seperti  silikat dan  zat  pengotor  lainnya  yang  dapat mengganggu  proses  penyerapan,  sehingga diperlukan proses modifikasi untuk mengoptimalkan performa adsorpsinya. Modifikasi  dapat  dilakukan  secara  fisika  atau kimia  yang  bertujuan  untuk  meningkatkan kemampuan  kapasitas  adsorpsi,  mengubah bentuk  kation  dan  komposisi  kerangka  zeolit [6].  Modifikasi  secara  fisik  dilakukan  dengan mengubah  ukuran  partikel,  bentuk  atau porositasnya,  yang  dapat  dilakukan  dengan pemotongan,  penggilingan,  kalsinasi  [7]. Modifikasi  secara  kimia  dilakukan  dengan mengubah komposisi kimianya, yang prosesnya dapat dilakukan dengan beberapa cara  seperti  pertukaran  ion  dealuminasi  [8], [9], substitusi isomorfis, penambahan polimer/surfaktan.
Aplikasi zeolit, baik alami maupun yang dimodifikasi,  telah  banyak  dimanfaatkan  di berbagai bidang baik sebagai adsorben  [10], katalis [11], pengering  [12], penukar ion [13], [14] dan bahan  bangunan [15]. Pemanfaatan zeolit  sebagai  adsorben  banyak  digunakan untuk  menghilangkan  senyawa  organik  dan logam  berat  dari  limbah  industri.  Beberapa penelitian  tentang  zeolit  alam  maupun modifikasi yang digunakan sebagai adsorben untuk logam berat dan radionuklida seperti Fe,
Pb [16], Cr [17], Cd [18], [19], U [20] –[22], Th
[23], Cs [14], Sr [24] , Co [25], [26]. Fokus studi ini adalah aplikasi adsorpsi uranium  dari  limbah  cair.  Pengolahan  limbah cair  uranium  merupakan  bagian  penting  dari setiap tahapan daur bahan bakar nuklir. Saat ini  pengelolaan  limbah  cair  mengandung uranium banyak dilakukan dengan menggunakan resin penukar ion.  Akan tetapi metode  ini  memiliki  beberapa  tantangan diantaranya memiliki sifat swelling yang dapat merusak  matriks  imobilisasi  limbah  dalam jangka  lama.  Oleh  karena  itu  dipelajari adsorben alternatif yang lebih sesuai terhadap matrik imobilisasi dan tetap memiliki kemampuan  adsorpsi  terhadap  uranium. Pengelolaan limbah uranium dengan metode adsorpsi  menggunakan  bahan  alam  maupun modifikasinya  telah  dipelajari  di  antaranya menggunakan  karbon  aktif  [27],  zeolit  [28],
[29],    bentonit/montmorilonit  [30],  [31]. Beberapa  jenis  modifikasi  zeolit  yang  sudah dilakukan  adalah,  komposit  Polyacrylonitrile (PAN) klinoptilolit [32], nano komposit CuO/X zeolit  [33],  zeolit  alam  modifikasi  amonium [29],  klinoptilolit  modifikasi  asam  [2],  zeolit heksadesil trimetil amonium bromida (HDTMABr)  [34],  komposit  Chitosan  zeolit [35].  Selain  modifikasi  tersebut, ammonium dihiyrogen  phospate (NH 4 H 2 PO 4 )  juga  telah dilaporkan untuk penyiapan komposit ADP/zeolit. Komposit  merupakan  penggabungan dua  buah  material  atau  lebih  yang  memiliki sifat  berbeda  untuk  menjadi  material  baru yang  memiliki  sifat  berbeda  dengan  sifat material  induknya  [36].  Pembuatan  komposit bertujuan  untuk  memperoleh  karakterisasi yang  lebih  baik  dari  material  pembentuknya [37].  Dalam  pembentukan  komposit,  zeolit berperan  sebagai  kerangka  sedangkan  ADP sebagai  matrik  pengisi  yang  memberikan peningkatan  karakteristik  sebagai  material adsorben. Pembuatan komposit zeolit dengan ammonium dihiyrogen phospate telah dipelajari untuk beberapa pemanfaatan antara lain  sebagai  katalis  perengkahan  senyawa hidrokarbon  [26]  dan  bahan  untuk  alat pemadam  api  ringan  [38].    Akan  tetapi, pemanfaatan  komposit  ini  untuk  adsorpsi uranium belum dilaporkan. Reaksi
pembentukan
komposit
ADP/zeolit ditunjukkan pada persamaan 1 [39].
e –ISSN: 25280473
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)
Si O O O Al Si O O O O O O - O + K +
, Ca +2 , Mg +2 (NH 4 )H 2 PO 4 Si O O O Al O O O O O O - O + K +
, Ca +2 , Mg +2
P + (1)
Tujuan penelitian ini untuk menentukan parameter  adsorpsi  komposit  ADP/zeolit terhadap  ion  uranium  yang  selanjutnya dibandingkan dengan parameter adsorpsi dari zeolit alam. Parameter adsorpsi ini diperlukan untuk menentukan efisiensi adsorpsi uranium yang  selanjutnya  dapat  digunakan  untuk mendesain proses pengolahan limbah dengan metode adsorpsi. Pada penelitian ini dilakukan sintesis dan karakterisasi komposit ADP/zeolit  yang  selanjutnya  akan  digunakan untuk  adsorpsi  ion  uranium  terlarut.  Zeolit yang  digunakan  berasal  dari  Lampung  yang mempunyai luas permukaan spesifik 25,9110 (m 2 /g). Parameter tersebut berkorelasi dengan  kemampuan  adsorpsi  dan  nilai tersebut  relatif  lebih  besar  dibandingkan dengan  beberapa  zeolit  dari  daerah  lain  di Indonesia (Thamzil Las, dkk., 1997). Sintesis komposit ADP/zeolit dilakukan dengan merefluks  zeolit  alam  dengan  ADP dan dilakukan karakterisasi dengan X-Ray Diffraction (XRD).  Penelitian  adsorpsi  akan dilakukan  secara batch dengan  larutan uranium  yang  dipreparasi  dari  uranium  nitrat heksahidrat.  Penggunaan  larutan  uranium nitrat  heksahidrat  sebagai  limbah  simulasi untuk  mendapatkan  kemurnian  kandungan uranium  tanpa  adanya  pengompleks  lain, sehingga  kemampuan  adsorpsi  lebih  baik. Parameter  dalam  proses  adsorpsi  meliputi kinetika adsorpsi, pH optimum, dan kapasitas adsorpsi  dari  komposit  ADP/zeolit  terhadap uranium terlarut dalam limbah cair.

## METODOLOGI
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah zeolit alam dari Lampung sebagai  adsorban.  Percobaan  menggunakan limbah  uranium  simulasi  untuk  mendapatkan kemurnian  larutan  uranium  dalam  larutan tanpa  adanya  ion  atau  senyawa  pengotor. Limbah  uranium  simulasi  yang  digunakan dibuat dari uranil nitrat heksahidrat (UO 2 (NO 3 ) 2 .6H 2 O),  metil  iodida  (CH 3 I)  untuk pemurnian  zeolit, ammonium  dihydrogen phosphate (ADP) untuk pembuatan komposit zeolit dan arsenazo (C 22 H 18 As 2 N 4 O 14 S 2 ) untuk
pengomplek pada proses analisis konsentrasi uranium  terlarut.  Sementara  peralatan  yang digunakan terdiri dari oven, shaker , centrifuge , spektrometer UV-Vis  (Lambda  35,  Perkin Elmer), dan XRD.
Sebelum digunakan
untuk eksperimen adsorpsi, zeolit dimurnikan dengan proses refluks selama 3 × 8 jam. Zeolit yang  telah  direfluks  kemudian  dikeringkan dalam oven dengan temperatur 105 0 C selama 3 jam. Setelah itu, zeolit dibilas dengan CH 3 I untuk  menghilangkan  mineral  berat  yang terkandung di dalamnya [5]. Zeolit yang telah dicuci  ini  selanjutnya  digunakan  untuk membuat  komposit  ADP/zeolit.  Pembuatan komposit dilakukan dengan mencampur zeolit tersebut dengan NH 4 H 2 PO 4. Campuran kemudian  dipanaskan  menggunakan  oven pada  temperatur  235  °C  selama  4,5  jam. Setelah dikeluarkan dari oven, komposit yang dihasilkan  dicuci  dengan  air  mendidih  untuk menghilangkan amonium yang tersisa. Komposit  ADP/zeolit  kemudian  dikeringkan dalam  oven  pada  temperatur  105 °C  selama
3 jam [5]. Komposit ini dibuat pada beberapa variasi  perbandingan  berat  NH 4 H 2 PO 4 dan zeolit  yaitu  1:5;  1:1;  dan  5:1  dengan  metode yang sama. Untuk mengetahui telah terbentuk komposit  ADP/zeolit  maka  zeolit  alam  dan komposit ADP/zeolit yang diperoleh dikarakterisasi  dengan  XRD.  Pola  difraksi yang  diperoleh  dianalisis  dengan X'Pert
HighScore software .
Komposit ADP/zeolit selanjutnya digunakan untuk eksperimen adsorpsi uranium  dengan  metode batch .  Eksperimen dilakukan  dengan  mencampurkan  0,25  g komposit  ADP/zeolit  dengan  250  ml  larutan uranium  50  ppm  pada  temperatur  25  °C. Setelah  waktu  kontak  yang  ditentukan, campuran  dipisahkan  dengan  sentrifugasi 3000  rpm  selama  10  menit.  Selanjutnya uranium yang terkandung di dalam supernatan dianalisis menggunakan spektrometer UV-Vis dengan arsenazo sebagai pengompleks untuk analisis tersebut. Sebagai  perbandingan,  eksperimen  juga dilakukan  menggunakan  zeolit  alam  yang
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)
telah  dimurnikan  dengan  proses  refluks  dan pencucian dengan CH 3 I. Variabel tetap dalam eksperimen  ini  adalah  konsentrasi  uranium, perbandingan  berat  adsorben  dan  volume larutan  uranium  (w/v),  dan  temperatur eksperimen  adsorpsi.  Variabel  bebas  dalam eksperimen  ini  adalah  waktu  kontak,  pH larutan, dan perbandingan NH 4 H 2 PO 4 terhadap zeolit pada komposit (w/w).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  perbandingan  pola  difraksi  zeolit alam  dan  komposit  ADP/zeolit  ditunjukkan pada  Gambar  1.  Dari  pola  difraksi  yang ditunjukkan  Gambar  1  (a),  zeolit  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  termasuk mineral  jenis  klinoptilolit.  Identifikasi  mineral ini berdasarkan kesesuaian pola difraksi hasil XRD zeolit dengan data base untuk klinoptilolit adalah  96-154-4903  menghasilkan  puncak pada  2 θ  sebesar  26,29°  dan  28,19°. Montmorilonit dengan data base 96-900-5243 memiliki puncak 2 θ  pada 20,95°. Kuarsa  96- dari database 900-5033 menunjukkan puncak 2 θ pada 20,95°.  Pada Gambar 1 (b) terlihat bahwa  terjadi  penurunan  intensitas  dan pergeseran beberapa puncak yang ada pada zeolit dengan disertai adanya puncak-puncak baru  yang  merupakan  identitas  gugus  fosfat.
Dalam hal ini tidak tampak adanya perubahan struktur  dasar  zeolit.  Identifikasi  fosfat dilakukan  dengan  menggunakan  data  base 96-900-7584.  Penambahan  puncak  baru terjadi pada sudut 2 θ (2 teta) 15,38°, 30,60°, dan  41,26°  yang  menunjukkan  terjadinya pembentukan fosfat.
Waktu kontak memegang peran penting dalam proses adsorpsi, terutama dari segi efisiensi ekonomi [40]. Adsorpsi uranium dilakukan  dengan  proses batch dengan mengontakkan  0,25  g  komposit  ADP/zeolit dengan  250  mL  uranium  50  ppm.  Proses adsorpsi  dilakukan  di  atas shaker dengan variabel  waktu  kontak  4,  8,  12,  16,  20,  dan 24  menit.  Setelah  waktu  kontak  tercapai, sampel  diambil  untuk  dianalisa  kandungan uranium. Banyaknya uranium yang diadsorpsi dihitung dengan menggunakan persamaan 2.
𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑝𝑠𝑖 = (𝐶 0 −𝐶 𝑒 ) 𝐶 0 𝑥 100 % (2)
dengan  C 0 (mg/L)  adalah  konsentrasi  U(VI) dalam  larutan  awal,  C e (mg/L)  konsentrasi U(VI)  setelah  kesetimbangan  [29],  [40],  [41]. Hasil  perhitungan  adsorpsi  U(VI)  pada variabel  waktu  kontak  ditunjukkan  pada Gambar 2.
Gambar 1. Hasil karakterisasi  XRD untuk (a) zeolit dan (b) komposit ADP/zeolit.
e –ISSN: 25280473
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)
Gambar 2. Adsorpsi uranium oleh ADP/zeolit  pada  variabel  waktu kontak.
Gambar  2  menunjukkan  eksperimen waktu kontak dari 4 – 24 menit menghasilkan banyaknya  adsorpsi  uranium  oleh  komposit ADP/Zeolit  memiliki  rentang  nilai  15 –  25%. Proses adsorpsi sudah menunjukkan kesetimbangan  pada  menit  ke  16,  ditandai dengan  stabilnya  nilai  persen  adsorpsi. Selanjutnya model kinetika adsorpsi digunakan untuk mempelajari kesetimbangan proses  adsorpsi  uranium  oleh  komposit ADP/zeolit.
Berdasarkan  data  adsorpsi  uranium pada  variabel  waktu  kontak  yang  dihasilkan, dapat  dipelajari  model  kinetika  adsorpsi uranium  oleh  komposit  ADP/zeolit.  Hasil adsorpsi  uranium  waktu  kontak  diplot  ke dalam  persamaan  Lagergren’s  pseudo  orde pertama  dan  pseudo  orde  kedua  yang ditunjukkan  pada  persamaan  3  dan  4, sedangan kapasitas adsorpsi dihitung dengan persamaan 5.
log(𝑞 𝑒 − 𝑞 𝑡 ) = log 𝑞 𝑒 − 𝑘 1 2.303 𝑡 (3) 𝑡 𝑞 𝑡 = 1 𝑘 2 𝑞 𝑒 2 + 1 𝑞 𝑒 𝑡 (4)
𝑞 𝑒 = 𝐶 0 −𝐶 𝑒 𝑚 𝑥 𝑣 (5)
dengan  q e (mg/g)  adalah  kapasitas  adsorpsi uranium,  q t (mg/g)  adalah  jumlah  uranium yang  terserap  pada  t,  t  (menit)  adalah  waktu kontak,  k 1 (1/menit)  adalah  konstanta  laju adsorpsi pseudo orde pertama, K 2 (g/mg min) adalah  konstanta  laju  adsorpsi  pseudo  orde kedua. Nilai k 1 diperoleh dari plot log (q e - q t ) dengan  t,  sedangkan  nilai  k 2 diperoleh  dari plot  t/q t terhadap  t.  m  (g)  adalah  massa
adsorben,  dan  v  (mL)  adalah  volume  larutan [4], [35], [40] –[43].
Hasil  plot  pseudo  orde  pertama  dan pseudo orde kedua masing-masing ditunjukkan  pada  Gambar  3  dan  Gambar  4. Hasil  perhitungan  parameter  masing-masing orde  ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Plot persamaan Lagergren’s dan hasil perhitungan parameter  pada  tabel  1  menunjukkan  bahwa adsorpsi  uranium  oleh  komposit  ADP/zeolit mengikuti  model  kinetik  pseudo  orde  kedua. Hal tersebut ditunjukkan dengan nilai koefisien  korelasi  (R 2 )  pseudo  orde  kedua lebih baik dengan nilai 0,9991 dan perhitungan  nilai  adsorpsi  maksimal  yang diperoleh  dari  hasil  perhitungan  mendekati dari  hasil  eksperimen  yaitu  masing-masing 13,334  mg/g  dan  14,225  mg/g.  Hasil  model kinetika adsorpi sesuai dengan penelitian oleh Bakatula,  Liu,  dan  Zahakifar  bahwa  adsorpsi uranium nitrat oleh zeolit  modifikasi  memiliki model kinetika orde kedua  [29], [41], [44]. Dari hasil  perhitungan  nilai  koefisien  korelasi  dari penelitian  ini  0,9991  mendekati  1  pada pseudo orde kedua sesuai dengan penelitian Bakatula,  Liu,  dan  Zahakifar  yaitu  masing- masing 0,9982; 0,9999; dan 0,9731.
Gambar 3. Kurva  linier  pseudo  orde  pertama adsorpsi uranium oleh ADP/zeolit.
Gambar 4.  Kurva  linier  pseudo  orde  kedua adsorpsi  uranium  oleh  komposit ADP/zeolit.
0 5 10 15 20 25 30 0 4 8 12 16 20 24 28 P ers en A ds orps i (%) Waktu kontak (menit) y = -0.0261x + 0.7339 R² = 0.8339 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 10 20 30 lo g ( q e -q t) Waktu Kontak(menit) y = 0.075x + 0.1187 R² = 0.9991 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 10 20 30 t/qt
Waktu Kontak (menit)
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)
Model  kinetika  adsorpsi  uranium  oleh komposit  ADP/zeolit  pada  pseudo  orde  dua menggambarkan  bahwa  kapasitas  adsorpsi sebanding  dengan  jumlah  situs  aktif  yang terisi  pada  permukaan  adsorben.  Selain  itu, hal  ini juga menggambarkan bahwa  adsorpsi
terjadi secara kimia yang diperkirakan bahwa adsorpsi melibatkan gaya valensi dengan cara pertukaran  elektron  antara  uranium  terhadap aluminium  oksida  yang  ada  pada  adsorben [24].
Tabel 1. Nilai kinetika adsorpsi uranium pseudo orde satu dan pseudo orde kedua oleh ADP/zeolit.
Pseudo orde satu Pseudo orde dua k 1 (min -1 ) q e Cal (mg/g) q e Exp (mg/g) R 2 k 2 (g/mg min) q e cal (mg/g) q e Exp (mg/g) R 2 0,0601 5,4188 14,225 0,8339 0.0474 13,334 14,225 0,9991
Larutan  limbah  terutama  pH  menjadi parameter esensial dalam pengelolaan limbah cair  mengandung  uranium.  Parameter  ini mempengaruhi  pembentukan  spesi  uranium dan  pengikatan  logam  permukaan  [32]. Spesiasi uranium terdistribusi berdasarkan pH larutan,  sehingga  proses  adsorpsi  akan sangat  dipangaruhi  oleh  spesiasi  pada  pH larutan  [40].  Hasil  perhitungan  besarnya adsorpsi  uranium  oleh  komposit  ADP/zeolit pada variasi pH ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5.  Kurva  adsorpsi  uranium  oleh komposit  ADP/zeolit  variabel  pH larutan.
Gambar 5 menunjukkan adsorpsi uranium oleh komposit ADP/zeolit dipengaruhi oleh  pH  larutan.  Dari  hasil  spesiasi  uranium berdasarkan pH larutan diketahui bahwa pada pH  dibawah  5  didominasi  oleh  UO 2 2+ dan adanya  persaingan  dengan  ion  H + akan menyebabkan  kapasitas  adsorpsi  lebih  kecil. Ion  uranil  akan  terhidrolisis  seiring  dengan peningkatan  pH  larutan.  Jumlah  anion UO 2 (OH) + dan  (UO 2 )3(OH) 5 + meningkat seiring dengan peningkatan pH yang menyebabkan peningkatan kapasitas
adsorpsi,  puncaknya  pada  pH  6-8  [40].  Hasil percobaan  menunjukkan  pH  relatif  baik berada pada nilai 7, sehingga sesuai dengan spesies uranium nitrat dalam larutan.
Percobaan  pada  pH  7-9  kapasitas  adsorpsi uranium  akan  menurun  karena  adanya peningkatan kandungan spesi uranium sehingga  menjadi  pesaing  proses  adsorpsi. Komposit  ADP/Zeolit  dibuat  dengan menggabungkan  zeolit  alam  dengan  ADP. Variasi  komposisi  penyusun  komposit  dibuat untuk memperoleh komposit terbaik. Komposisi penyusun komposit dibuat dengan membandingkan tiga variasi yaitu perbandingan  berat antara NH 4 H 2 PO 4 dengan zeolit  alam  masing-masing  1:5;  5:1  dan  1:1. Penentuan komposisi terbaik dilakukan dengan  eksperimen  adsorpsi batch dengan mengontakkan  0,25  g  komposit  ADP/zeolit dengan  250  mL  uranium  pada  konsentrasi 50  mg/L  dan  pH  7.  Hasil  pengukuran kemampuan  adsorpsi  uranium  oleh  masing- masing komposisi komposit ADP/zeolit dibandingkan dengan zeolit murni ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2.  Kapasitas  adsorpsi  uranium  oleh
komposit ADP/zeolit dengan beberapa variasi perbandingan komposisi. No. Jenis Adsorben Adsorpsi Uranium (%) 1 Zeolit alam 9,2 2 ADP : zeolit, 5 : 1 7,1 3 ADP : zeolit, 1 : 5 14,9 4 ADP : zeolit, 1 : 1 25,3 Tabel 2 menunjukkan bahwa modifikasi zeolit melalui komposit
ADP/zeolit memberikan kemampuan adsorpsi yang lebih baik  dibandingkan  dengan  zeolit  alam.
10 14 18 22 26 30 1 3 5 7 9 11 13 P ers en A ds orps i (%) pH larutan
e –ISSN: 25280473
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)
Dengan komposisi yang optimal berada pada perbandingan NH 4 H 2 PO 4 : zeolit 1:1, diperoleh uranium  teradsorpsi  sebesar  25,5%.  Zeolit alam  memiliki  kemampuan  adsorpsi  yang kecil  dikarenakan  masih  adanya  pengotor yang  dapat  menjadi  pesaing  bagi  uranium. Komposit ADP/zeolit dengan komposisi dominan  NH 4 H 2 PO 4 menunjukkan  uranium yang  teradsopsi  lebih  kecil  dari  zeolit  murni, hal ini dikarenakan kandungan unsur penukar ion  yang  lebih  sedikit  dibandingkan  zeolit murni. Hasil perbandingan kemampuan adsorpsi  uranium  oleh  zeolit  modifikasi  yang lain menunjukkan bahwa komposit Polyacrylonitrile  (PAN)  klinoptilolit  memiliki kemampuan  adsorpsi  uranium  lebih  besar dengan  26-32%  [32].    Sedangkan  adsorpsi uranium  oleh  nano  komposit  CuO/X  zeolit memiliki  kemampuan  adsorpsi  35%  [33]. Adsorpsi  uranium  nitrat  dengan  adsorben zeolit alam modifikasi amonium menghasilkan kemampuan  adsorpsi  sebesar  20,18%  [29]. Modifikasi  zeolit  alam  dengan  komposit ADP/zeolit  memiliki  kemampuan  adsorpsi uranium  yang  tidak  berbeda  jauh  dengan modifikasi yang dilakukan oleh penelitian lain.

## SIMPULAN
Penggunaan komposit ADP/zeolit menunjukkan peningkatan
kemampuan adsorpsi  terhadap  uranium  dibandingkan dengan  zeolit  alam.  Komposisi  penyusun komposit ADP/zeolit
optimal pada perbandingan  NH 4 H 2 PO 4 :  zeolit  adalah  1:1. Penelitian  ini  juga  menemukan  bahwa  waktu kontak 16 menit merupakan waktu kesetimbangan proses adsorpsi. Model kinetika  adsorpsi  uranium  oleh  komposit ADP/zeolit  dengan  persamaan  Lagergren menunjukkan  proses  adsorpsi  mengikuti model  pseudo  orde  kedua.  Variabel  pH menunjukkan adsorpsi uranium oleh komposit ADP/zeolit optimum pada pH netral (7).

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih diucapkan kepada Kepala PRTDBBNLR  dan  seluruh  pihak  terkait  yang memberikan  pendanaan  melalui  program RIIM dengan nomor kontrak B1746/II.7.5/FR/11/2022  dan  B4849/III.2/HK. 04.03/11/2022.  Ucapan  terima  kasih  juga penulis sampaikan kepada Ibu Ir. Aisyah, M.T yang  telah  memberikan  bimbingan  selama kegiatan  penelitian  dan  proses  penulisan karya tulis ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] E.  G.  G.Gottardi,  “Natural  Zeolites,”  in Geology  for  Civil  Engineers ,  pp.  5 –59,
2010.
[2]  S.  Matijasevic et  al. ,  “Removal  of uranium  (VI)  from  aqueous  solution  by acid modified zeolites,” Zast. Mater. , vol.
57,  no.  4,  pp.  551 –558,  2016,  doi: 10.5937/zasmat1604551m.
[3]  Pramatha  Payra;  Prabik  K.  Dutta, “Zeolites:  A  Primer,”  in Zeolite ,  Ohio: Marcel Dekker.Inc, pp. 1 –19, 2003.
[4]  M.  Jiménez-Reyes,  P.  T.  Almazán- Sánchez, and M. Solache-Ríos,
“Radioactive  waste  treatments  by  using zeolites: A  short  review,” J.  Environ. Radioact. , vol. 233, February, 2021, doi: 10.1016/j.jenvrad.2021.106610.
[5]  T. Las,  “Pemanfaatan  mineral  zeolit untuk  pengolahan  l imbah”, Laporan Akhir  Riset  Unggulan  Terpadu  (RUT) ,” Jakarta, 1997.
[6]  Darmansyah,  L.  Hermida,  A.  Fatahillah, and  M.  Y.  Atrafatrin,  “Sintesis  dan aplikasi zeolit modifikasi surfaktan sebagai  adsorben  limbah  cair  tapioka (Perbandingan dengan zeolit alam kalsinasi ),” Pros. Semin. Nas. “Kontribusi Akad.  dalam  Pencapaian  Pembang. Berkelanjutan”  Univ.  Brawijaya,  Malang 12 Februari 2016 , pp. 75 –83, 2016.
[7]  F.  Syafii,  S.  Sugiarti,  and  Charlena, “Modifikasi  zeolit  melalui  interaksi dengan  Fe(OH) 3 untuk  meningkatkan kapasitas  tukar  anion ,”  November,  pp.
307 –315, 2010.
[8]  D.  Y.  Lesta ri,  “Kajian  modifikasi  dan karakterisasi  zeolit  alam  dari  berbagai negara ,” Pros.  Semin.  Nas.  Kim.  dan Pendidik. Kim. 2010 , p. 6, 2010.
[9] N. Indah and F. Mukti, “Modifikasi zeolit alam  sebagai  adsorben  ammonium hidroksida  (NH 4 OH ),” Teknoin ,  vol.  22, no.  10,  pp.  752 –763,  2016,  doi: 10.20885/teknoin.vol22.iss10.art4.
[10]  S.  Kristianingrum,  S.  Sulistyani,  A. Fillaeli,  E.  Dwi  Siswani,  and  N.  Hasna Nafiisah,  “Aplikasi  sistem  kontinyu menggunakan karbon aktif untuk penurunan  kadar  logam  Cu  dan  Zn dalam air limbah ,” J. Sains Dasar , vol. 9, no. 2, pp. 54 –59, 2020, doi:
10.21831/jsd.v9i2.38965.
[11]  I.  Aziz,  S.  Nurbayti,  and  A.  Rahman, “Penggunaan zeolit alam sebagai katalis dalam  pembuatan  biodiesel ,” J.  Kim.
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)
Val. , vol. 2, no. 4, pp. 511 –515, 2012, doi: 10.15408/jkv.v2i4.268.
[12] D. A. S. Djaeni, M., Nurul Asiah, “Proses pengeringan  adsorpsi  dengan  media udara  yang  didehumidifikasi  zeolit  dan peralatan
yang
digunakan ,” S00201407536, 2019.
[13]  R.  Kriswarini,  E.  Noerpitasari,  N. Noviarty,  S.  Indaryati,  and  A.  Nugroho, “Pengaruh  standar  lantanum  terhadap validasi  metode  pengukuran  neodimium dan serium menggunakan X-Ray Fluorescence  (XRF),” Pertem.  dan Present. Ilm. Stand. , vol. 2020, pp. 115 – 122, 2021, doi: 10.31153/ppis.2020.89.
[14]  N.  Noviarty,  D.  Anggraini,  and  A. Nugroho,  “Cs  ion  exchange  capacity  of zeolite Bayah, Lampung, and Tasikmalaya,” J.  Zeolit  Indones. ,  vol.  8, no. 1, pp. 39 –43, 2009.
[15]  A.  R.  Pratomo,  F.  Supriani,  and  A. Gunawan, “Pengaruh penggunaan zeolit sebagai  bahan  pengganti  sebagian semen terhadap kuat tekan paving block konvensional ,” Inersia, J. Tek. Sipil , vol. 10,  no.  2,  pp.  35 –40,  2019,  doi: 10.33369/ijts.10.2.35-40.
[16]  T.  Elysabeth,  Jufrodi,  and  Hudaeni, “Adsorbsi  logam  berat  besi  dan  timbal menggunakan zeolit alam Bayah teraktivasi, ” J.  Chemtech ,  vol.  1,  no.  1, pp. 26 –29, 2015.
[17] S.  Sriatun,  “Modifikasi  zeolit  alam menggunakan trietanolamin (TEA) sebagai  adsorben  ion  logam  kromium (III),” Akta Kim. Indones. , vol. 5, no. 2, p. 62, 2020. doi: 10.12962/j25493736.v5i2.7807.
[18]  S. W. Pratomo, F. W. Mahatmanti, and T. Sulistyaningsih,  “Pemanfaatan  zeolit alam teraktivasi H 3 PO 4 sebagai adsorben  ion  logam  Cd(II)  dalam l arutan,” J. Chem. Sci. , vol. 6, no. 2, pp. 161 –167, 2017.
[19]  D. Krisdiyanto, Khamidinal, and A. Faqih, “Adsorption Cd (II) by zeolite from bottom ash  modified  by  dithizone ,” J.  Trop.
Chem. Res. Educ. , vol. 4, no. 2, pp. 110 – 125,  2022,  doi:  10.14421/jtcre.2022.42- 06.
[20] Y. D. Jati and H. Martono, “H-Zeolit serta solidifikasi  dengan  polimer  epoksi ,” J. Tek.  Lingkung. ,  vol.  2,  no.  2,  pp.  1 –8, 2013.
[21]  M.  Barkat,  D.  Nibou,  S.  Amokrane,  S. Chegrouche,  and  A.  Mellah,  “Uranium
(VI)  adsorption  on  synthesized  4A  and P1  zeolites:  Equilibrium,  kinetic,  and thermodynamic studies,”
Comptes Rendus  Chim. ,  vol.  18,  no.  3,  pp.  261 – 269, 2015, doi: 10.1016/j.crci.2014.09.011.
[22]  S.  Olmez  Aytas,  S.  Akyil,  and  M.  Eral, “Adsorption and thermodynamic behavior  of  uranium  on  natural  zeolite,” J. Radioanal. Nucl. Chem. , vol. 260, no.
1, pp. 119 –125, 2004, doi: 10.1023/B:JRNC.0000027070.25215.92
[23] F. Rahmawati, “Adsorpsi  thorium dalam larutan menggunakan zeolit alam termodifikasi  mangan  oksida ,” Skripsi ,
2017.
[24]  K. T. Basuki, M. Fatuzzahroh, D. Ariyanti, and A. Saputra, “Studi kinetika adsorpsi ion stronsium ,” vol. 1, pp. 22–26, 2022.
[25] G.  Mutiara  and  H.  Al,  “Gesyth  Mutiara Hikhmah  Al  Ichsan  11630023,”  no.  Ii, 2015.
[26]  Y. Zhao, J. Liu, N. He, C. Liu, and H. Guo, “A  comparison  on  the  hydrothermal stability  of  nano-sized  H-ZSM-5  zeolite modified  by  ammonium  dihydrogen phosphate and trimethylphosphate ,” Catal. Letters , vol. 149, no. 8, pp. 2169 – 2179,  2019,  doi:  10.1007/s10562-019- 02778-8.
[27]  A.  Mellah,  S.  Chegrouche,  and  M. Barkat, “The removal of uranium(VI) from aqueous solutions onto activated carbon: Kinetic and thermodynamic investigations,” J.  Colloid  Interface  Sci. , vol.  296, no.  2, pp. 434 –441, 2006, doi: 10.1016/j.jcis.2005.09.045.
[28]  M.  Jiménez-Reyes,  P.  T.  Almazán- Sánchez, and M. Solache-Ríos, “Radioactive  waste  treatments  by  using zeolites.  A  short  review,” J.  Environ. Radioact. ,  vol.  233,  no.  April,  2021,  doi: 10.1016/j.jenvrad.2021.106610.
[29]  E. N. Bakatula, A. K. Mosai, and H. Tutu, “Removal  of  uranium  from  aqueous solutions using ammonium-modified zeolite,” South African J. Chem. , vol. 68, pp. 165 –171, 2015, doi: 10.17159/0379- 4350/2015/v68a23.
[30]  C. J. Chisholm-Brause, J. M. Berg, R. A. Matzner, and D. E. Morris, “Uranium(VI) sorption  complexes  on  montmorillonite as  a  function  of  solution  ch emistry,” J. Colloid Interface Sci. , vol. 233, no. 1, pp. 38 –49, 2001, doi: 10.1006/jcis.2000.7227.
e –ISSN: 25280473
Adsorpsi Uranium Terlarut Oleh Komposit Ammonium Dihydrogen Phosphate /Zeolit (Yuli Purwanto, Dwi Luhur Ibnu Saputra, Mirawaty, Untung Sugiharto, Wati, Jaka Rachmadetin, Pungky Ayu Artiani)
[31]  M.  Majdan,  S.  Pikus,  A.  Gajowiak,  D. Sternik, and E. Zieba, “Uranium sorption on bentonite
modified
by
octadecyltrimethylammonium  bromide,”
J. Hazard. Mater. , vol. 184, no. 1 –3, pp.
662 –670,
2010, doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.08.089.
[32]  S.  Akyil,  M.  A.  A.  Aslani,  and  M.  Eral, “Sorption characteristics of uranium onto composite ion exchangers,”
J.
Radioanal. Nucl. Chem. , vol. 256, no. 1, pp. 45 –51,
2003, doi:
10.1023/A:1023391707606.
[33]  M.  R.  Abdi,  H.  R.  Shakur,  K.  Rezaee Ebrahim  Saraee,  and  M.  Sadeghi, “Effective  removal  of  uranium  ions  from drinking water using CuO/X zeolite based nanocomposites: Effects of nano concentration  and  cation  exchange,” J. Radioanal. Nucl. Chem. , vol. 300, no. 3,
pp. 1217 –1225, 2014, doi: 10.1007/s10967-014-3092-3.
[34] A. Krajňák, E. Viglašová, M. Galamboš, and L. Krivosudský,
“Kinetics,
thermodynamics
and isotherm
parameters of uranium(Vi) adsorption on natural and hdtma-intercalated bentonite and  zeolite,” Desalin.  Water  Treat. ,  vol. 127, pp. 272 –281, 2018, doi: 10.5004/dwt.2018.22762.
[35]  L.  Yang et  al. ,  “Efficient  selective adsorption of uranium using a novel eco- friendly  chitosan- grafted  adenosine  5′- monophosphate foam ,” Carbohydr. Polym. , vol. 285, no. January, p. 119157, 2022, doi: 10.1016/j.carbpol.2022.119157.
[36]  V.  Zharvan,  M.  Muris,  and  S.  Subaer, “Studi  struktur  mikro  dan  kuat  lentur komposit geopolimer serat bambu dengan  temperatur  curing  berbeda ,” J. Fis. dan Apl. , vol. 9, no. 3, p. 100, 2013, doi: 10.12962/j24604682.v9i3.849.
[37]  A.  Takwanto,  Y.  Maryanty,  A.  W. Mustikarini,  and  D.  W.  Sari,  “Komposit zeolit-polivinil  alkohol  sebagai  adsorben untuk menurunkan kesadahan air tanah ,” pp. 131 –144.
[38]  H.  Li,  L.  Feng,  D.  Du,  X.  Guo,  M.  Hua, and X. Pan, “Fire suppression performance of a new type of composite superfine  dry  powder,” Fire  Mater. ,  vol. 43,  no.  8,  pp.  905 –916,  2019,  doi: 10.1002/fam.2750.
[39] S.  .  Malik,  “Inorganic  Ion  Exchangers,” University of Salford, the United Kingdom, 1988.
[40]  T. Yang, W. Zhang, H. Liu, and Y. Guo, “Enhanced  removal  of  U(VI)  from aqueous  solution  by  chitosan-modified zeolite,” J.  Radioanal.  Nucl.  Chem. ,  vol. 323,  no.  2,  pp.  1003 –1012,  2020,  doi: 10.1007/s10967-019-06993-w.
[41]  R.  Liu et  al. ,  “Polyacrylate/phytic  acid hydrogel derived phosphate-rich macroporous  carbon  foam  for  high- efficiency uranium adsorption,” J.  Water Process  Eng. ,  vol.  53,  no.  February,  p. 103659,
2023, doi: 10.1016/j.jwpe.2023.103659.
[42]  M.  Solgy,  M.  Taghizadeh,  and  D. Ghoddocynejad,
“Adsorption of uranium(VI)  from  sulphate  solutions using Amberlite IRA-402 resin: Equilibrium, kinetics
and thermodynamics  study,” Ann.  Nucl. Energy , vol. 75, pp. 132 –138, 2015, doi: 10.1016/j.anucene.2014.08.009.
[43]  A. S. El-Sheikh, E. A. Haggag, and N. R. A.  El- Rahman,  “Adsorption  of  uranium from  sulfate  medium  using  a  synthetic polymer; kinetic characteristics ,”
Radiochemistry , vol. 62, no. 4, pp. 499 – 510, 2020, doi: 10.1134/S1066362220040074.
[44]  F.  Zahakifar,  A.  R.  Keshtkar,  and  M. Talebi,  “Synthesis  of  sodium  alginate (SA)/ polyvinyl alcohol (PVA)/ polyethylene oxide (PEO)/ ZSM-5 zeolite hybrid nanostructure adsorbent by casting method for uranium (VI) adsorption  from  aqueous  solutions,” Prog.  Nucl.  Energy ,  vol.  134,  no. January, p. 103642, 2021, doi: 10.1016/j.pnucene.2021.103642.