## Journal of Scientech Research and Development
Volume 5, Issue 1, June 2023 P-ISSN: 2715-6974            E-ISSN: 2715-5846 Open Access at: http://idm.or.id/JSCR
SYNTHESIS OF SILICA GEL FROM RICE HUSK WASTE ( Oryza Sativa ) WITH VARIATION OF ACID CONCENTRATIONS
SINTESIS SILIKA GEL DARI LIMBAH SEKAM PADI ( Oryza Sativa )

## DENGAN VARIASI KONSENTRASI JENIS ASAM
Nur Ainina Nurdin 1 ,  Takdir Syarif 2, Nurjannah 3 1,2 Fakultas Teknik  Kimia Universitas Muslim Indonesia E-mail: nuraininanurdin97@gmail.com 1 ,  takdirsyarif@gmail.com 2 , ijannah6907@yahoo.com 3
ARTICLE  INFO ABSTRACT
Correspondent:
Nur Ainina Nurdin nuraininanurdin97@gmail. com
Key words: rice husk, Silica Gel, HCl, C 6 H 8 O 7 Website: https://idm.or.id/JSCR/in dex.php/JSCR
page: 504 - 512
Rice Husk  Ash (RHA)  is a material  that  has the potential  to be used  in Indonesia  because  of its high production  with  sampling results during the rice milling process which produces quite  a lot of  waste,  which  is  equal  to  20%  of  the  grain  weight  with  the characteristics  of rice  husk  which is  coarse,  has  low nutritional value,  has  a  high density.  low  and  high ash content.  The  high content  of silica in rice husk can be a reference  for its use as a raw material for making silica. Through this research  the authors  did this to determine  variations in the concentration  of acid types on the quality of the water  content  (%) of the resulting silica gel and to  determine  the  characteristics  of  acid  type  silica  gel.  After conducting  research  using  quantitative  methods  through  data collection  and  data  processing,  it  was  found  that  the concentration  of various types  of hydrochloric acid (HCl)  had a higher level of water content  than the type of citric acid (C 6 H 8 O 7 ), obtained  the  concentration  of 9  M,  while the  FTIR  test  results showed that silica in the  type of acid used contained  OH  groups which  identified silanol (SI-OH)  absorption  range  3450 -  3550 cm -1 and siloxane functional  groups (Si-O)  absorption  ranges of Si-O functional  groups, namely 1075 - 1095 cm -1 .
Copyright © 2023 JSCR. All rights reserved.
INFO  ARTIKEL ABSTRAK Koresponden
Nur Ainina Nurdin nuraininanurdin97@gmail.
com
Kata kunci:
Rice Husk, Silica Gel, HCl, C 6 H 8 O 7 Website: https://idm.or.id/JSCR/in dex.php/JSCR
hal: 504 - 512
Sekam  padi  merupakan  salah satu  bahan  yang  potensial digunakan  di  Indonesia  karena  produksi  yang  tinggi dengan  hasil  sampling  saat  proses  penggilingan  padi menghasilkan  limbah  yang  cukup  banyak,  yakni  sebesar 20%  dari  berat  gabah.  dengan  karakteristik  sekam  padi yaitu  bersifat  kasar,  bernilai  gizi  rendah,  memiliki kerapatan  yang  rendah  dan  kandungan  abu  yang  cukup tinggi.  Tingginya  kandungan  silika dalam  sekam padi  ini dapat  menjadi  acuan  untuk  dimanfaatkan  sebagai  bahan baku  pembuatan  silika.  Melalui  penelitian  ini  penulis melakukan  ini untuk  mengetahui  variasi konsentrasi  jenis asam  terhadap  kualitas  kadar  air  (%)  silika  gel  yang dihasilkan  dan  untuk  mengetahui  karakteristik  silika  gel jenis  asam.  Setelah  dilakukan  penelitian  dengan  metode kuantitatif  melalui pegambilan data  dan pengolahan data, didapatkan  hasil  bahwa  konsentrasi  variasi  jenis  asam klorida  (HCl)  memiliki tingkat  kadar  air yang  lebih  tinggi dibandingkan dengan jenis asam sitrat (C 6 H 8 O 7 ), diperoleh pada konsentrasi 9 M, adapun hasil uji FTIR menunjukkan bahwa  silika  pada  jenis  asam  yang  digunakan  terdapat gugus  OH  yang  mengidentifikasikan  silanol  (SI-OH) rentang serapan 3450 - 3550 cm -1 dan gugus fungsi siloksan
(Si-O)  rentang serapan gugus  fungsi Si-O  yaitu 1075 - 1095 cm -1 .
Copyright © 2023 JSCR. All rights reserved.

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara agraris yang sebagian besar penduduknya bercocok tanam diantaranya padi, jagung, kacang. Padi merupakan salah satu dari beberapa komoditas hasil pertanian yang paling besar serta menjadi bahan makanan pokok masyarakat Indonesia. Sulawesi Selatan merupakan salah satu Provinsi penghasil pertanian memiliki beberapa daerah penghasil padi. Badan Pusat Statistik (2021) menjelaskan bahwa Luas panen padi pada 2021 diperkirakan sebesar 0,99 juta hektar,  mengalami  kenaikan  sebanyak  15,68  ribu  hektar  atau  1,61  persen dibandingkan  2020  yang  sebesar  0,99  juta  hektar.  Salah  satunya  berada  di Kabupaten Maros  yang terletak  dibagian  barat  Sulawesi  Selatan 40°45’ - 50°07’ Lintang Selatan dan  109°205’ - 129°12’ Bujur  timur  yang  memiliki  lahan sawah seluas 52.004 ha dengan yang dibudi dayakan untuk tanaman padi yaitu seluas 26.015 ha.
Sekam padi adalah limbah hasil penggilingan padi, pada proses penggilingan padi akan dihasilkan 72% beras, 5-8% dedak, dan 20-22% sekam. Sekam padi dari hasil sisa penggilingan biasanya dibuang begitu saja atau dibakar tanpa diolah menjadi
sesuatu  yang  berguna,  padahal  sekam  padi  berpotensi  sebagai  bahan  baku pembuatan silika.  Abu  sekam  padi  dapat  dimanfaatkan sebagai  bahan  baku pembuatan silika karena sekam padi yang telah menjadi abu mengandung silika (SiO 2 ).  Sekam  padi  dapat dipanaskan sampai  menjadi  abu  pada  suhu  untuk mendapatkan abu sekam atau yang sering disebut Rice Husk Ash (RHA). Proses pengabuan ini akan merubah kandungan kimia pada sekam yang semula terdiri atas 15-20% silika menjadi 72.28% (Salim, 2021). sehingga banyaknya kandungan silika  yang terdapat pada sekam padi  sangat berpotensi apabila dimanfaatkan sebagai bahan utama dalam pembuatan silika.
Silika gel dalam aplikasi sehari-hari digunakan sebagai adsorben pada makanan, karena  memiliki  kemampuan  menyerap  kelembaban  sehingga  mencegah kerusakan  makanan  selama  penyimpanan  (Yuanita,  2020).  Silika  gel  juga dibutuhkan  sekali  untuk  menyimpan  alat-alat  laboratorium  dan  alat-alat elektronik  agar  tidak lembab.  Silika  gel  yang disebut  sebagai  agen pengering, banyak diminati oleh para konsumen. Oleh karena itu, pembuatan silika gel perlu dikembangkan dengan  bahan baku  yang relative  murah dan  mudah didapat. Sintesis  silika  gel  dapat dilakukan dengan metode  sol-gel,  dimana pada tahap awal dimulai dengan pembuatan sol silika yang kemudian diikuti pembentukan gel. Mengambil silika  dari suatu bahan dapat diekstraksi  menggunakan pelarut alkali  seperti  natrium hidroksida  (NaOH) karena senyawa silika  mudah larut dengan larutan basa (Lestari, 2023).
Megasari, (2019), telah melakukan penelitian yang menunjukkan bahwa silika gel dihasilkan bersifat amorf dengan luas permukaan 177,2858 m2/g dan diameter pori 10,51 nm. Riza (2022), menunjukkan hasil optimal silika gel diperoleh pada asam klorida dengan jumlah abu silikat 50 gr dengan rendemen 17,86%, kadar air 4%,  kadar  abu  11%.  Wimarsela  (2021),  telah  melakukan  penelitian  yang menunjukkan hasil % Kadar air terendah yaitu 8,38% dengan konsentrasi H 2 SO 4 1 M, waktu pematangan gel 18 jam, dan massa difenilkarazon 0,18 g.
Berdasarkan uraian diatas maka pada penelitian ini, akan fokus pada pembuatan silika gel dari limbah sekam padi dengan variasi konsentrasi jenis asam yaitu asam klorida (HCl) dan asam sitrat (C 6 H 8 O 7 ) masing-masing menggunakan (1, 3, 5, 7 dan 9) M terhadap kualitas kadar air silika  gel dari jenis asam yang digunakan, dan akan ditentukan karakteristiknya dengan analisis FTIR  untuk  mengetahui gugus fungsi silika gel yang diperoleh.

## METODE PENELITIAN
Dengan menggunakan metode deskriptif, komparatif dan korelasi penulis akan menganalisis variasi konsentrasi jenis asam terhadap kualitas kadar air silika gel (%), dan diuji FTIR untuk mengetahui karakteristik silika gel.

## Tempat dan Waktu Penelitian
Lokasi  penelitian ini  dilakukan di  Laboratorium Pengolahan Limbah  Fakultas Teknologi  Industri Program Studi  Teknik  Kimia  Universitas Muslim  Indonesia dan Tempat pengambilan sampel limbah sekam padi         ( Oryza Sativa ), dilakukan di Kec Lau, Kab. Maros Barat. Waktu penelitian yaitu dilaksanakan pada bulan Mei- Juni 2023.

## Alur Penelitian
Pada gambar 1,2, dan 3 terdapat alur penelitian yang dilakukan oleh penulis.
Gambar 1. Proses Pengabuan Sekam Padi
Gambar 2. Preparasi Larutan Natrium Silikat (Na 2 SiO 3 )
50 gr sekam padi yang telah kering diabukan selama 2 jam
Abu sekam padi ditimbang menggunakan necara analitik
Abu didinginkan, kemudian digerus dan diayak menggunakan ayakan 200 mesh
Selesai
10 gr Abu Sekam Padi + 250 mL NaOH 1 M dan dilarutkan 100 mL Aquades
Terbentuk Larutan Na 2 SiO 3 dan didiamkan selama 18 jam
Larutan Na 2 SiO 3 disaring menggunakan kertas saring Whatman no. 42 dan endapan dibilas dengan akuades
Terbentuk Filtrat Na 2 SiO 3
Gambar 3. Sintesis Silika Gel
20  mL  Natrium  Silikat  (Na 2 SiO 3 ) +  HCl  dan C 6 H 8 O 7 (1 ; 3 ; 5 ; 7 ; 9 ) M secara perlahan
Campuran larutan diaduk sampai gel mulai terbentuk (pH 7)
Gel dikeringkan dalam oven dengan suhu 120 ℃ selama 2 jam
Gel yang telah kering dihaluskan dan diayak dihaluskan dan diayak menggunakan ayakan ukuran 200 mesh
Gel yang terbentuk didiamkan semalam
Gel ditambahkan 20 mL aquademineralizata dan diaduk menggunakan stirrer selama 10 menit
Gel disaring dan diambil residunya
Serbuk gel ditimbang menggunakan neraca analitik
Serbuk gel dikarakterisasi menggunakan spektroskopi (FTIR) untuk menentukan gugus gungsi

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis FTIR ( Fourier Transform Infra Red)
Hasil Analisa spektrum silika gel dapat dilihat Tabel 1.
Konsentrasi HCl (M) Bilangan Gelombang (cm -1 ) O-H Si - O 1 3452.58 1087.85 3 3471.87 1083.99 5 3475.33 1091.71 7 3462.22 1083.99 9 3454.51 1087.85 Tabel 1. Spektrum FTIR Silika Gel (HCl)
Dapat dilihat pada Tabel 4.1 dapat mengidentifikasi senyawa panjang gelombang yang menunjukan gugus-gugus fungsi identik dari senyawa. Bilangan gelombang 3452.58 cm -1 , 3471.87 cm -1 , 3475.33 cm -1 , 3462.22 cm -1 , 3454.51 cm -1 menunjukan puncak yang  kuat yaitu  gugus  OH  yang  mengidentifikasikan silanol  (Si-OH), adapun rentang serapan dari gugus fungsi OH yaitu 3450-3550 cm -1 (Nandiyanto, 2019). Spektrum juga menunjukkan adanya gugus fungsi Si-O yang merupakan gugus  siloksan  yang  mengidentifikasi  siloksan  (Si-O-Si)  pada  daerah serapan 1087.85  cm -1 ,  1083.99  cm -1 ,  1091.71  cm -1 ,  1083.99  cm -1 ,  1087.85  cm -1 dengan instensitas puncak yang tajam, adapun rentang serapan dari gugus fungsi Si-O yaitu 1075 - 1095 cm -1 (Nandiyanto, 2019 ). Adapun Hasil Analisa spektrum silika gel (C 6 H 8 O 7 ) dapat dilihat Tabel 2.
Konsentrasi C 6 H 8 O 7 (M)
Bilangan Gelombang (cm -1 ) -OH Si - O 1 3454.51 1080.14 3 3477.66 1074.35 5 3475.73 1087.85 7 3448.72 1089.78 9 3452.58 1085.92 Tabel 2. Hasil Analisa Spektrum FTIR Silika Gel (C 6 H 8 O 7 ) Dapat dilihat pada Tabel 4.2 dapat mengidentifikasi senyawa panjang gelombang yang menunjukan gugus-gugus fungsi identik dari senyawa. Bilangan gelombang 3454.51 cm -1 , 3477.66 cm -1 , 3475.73 cm -1 , 3448.72 cm -1 , 3452.58 cm -1 menunjukan puncak yang  kuat yaitu  gugus  OH  yang  mengidentifikasikan silanol  (Si-OH), adapun rentang serapan dari gugus fungsi OH yaitu 3450 - 3550 cm -1 (Nandiyanto, 2019). Spektrum juga menunjukkan adanya gugus fungsi Si-O yang merupakan gugus  siloksan  yang  mengidentifikasi  siloksan  (Si-O-Si)  pada  daerah serapan 1080.14  cm -1 ,  1074.35  cm -1 ,  1087.85  cm -1 ,  1089.78  cm -1 ,  1085.92  cm -1 dengan instensitas puncak yang tajam, adapun rentang serapan dari gugus fungsi Si-O yaitu 1075 - 1095 cm -1 (Nandiyanto, 2019).

## Uji Kadar Air
Adapun hasil  kadar  air  (%)  yang  diperoleh  penelitian  ini  dapat dilihat  pada Gambar 1 dan Gambar 2
Gambar 1. Grafik Kadar Air (%) Silika Gel (HCl)
Berdasarkan grafik menunjukkan dengan konsentrasi HCl 1M dihasilkan 0,85%, konsentrasi 3M dihasilkan 0,82%, konsentrasi 5M dihasilkan 0,75%, konsentrasi 7M  dihasilkan  0,70%,  konsentrasi  9M  dihasilkan  0,80%.  Konsentrasi  HCl mengalami penurunan pada kosentrasi HCl 3M, 5M dan 7M, diperoleh hasil kadar air berturut-turut sebanyak 0,82%, 0,75%, 0,70%, kemudian terjadi peningkatan kembali  pada  konsentrasi  3M  diperoleh  hasil  kadar  air  sebanyak  0,80%. Berdasarkan data dan hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa konsentrasi asam klorida (HCl) pada penelitian ini terjadi pada konsentrasi 9M dengan hasil kadar air 0,80.
Gambar 2. Grafik Kadar Air Silika Gel (C 6 H 8 O 7 )
Berdasarkan grafik menunjukkan dengan konsentrasi asam sitrat 1M dihasilkan 0,43%,  konsentrasi  3M  dihasilkan  0,30%,  konsentrasi  5M  dihasilkan  0,49%, konsentrasi 7M dihasilkan 0,39%, konsentrasi 9M dihasilkan 0,54%. Peningkatan
0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 1 3 5 7 9 K a d a r A ir (% ) Konsentrasi HCl (M) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1 3 5 7 9 K ad ar A ir (% )
Kosentrasi Asam Sitrat (M)
konsentrasi Asam Sitrat (C 6 H 8 O 7 ) terjadi pada konsentrasi 5M diperoleh kadar air sebanyak 0,49% dan konsentrasi 9M  sebanyak 0,54%. Konsentrasi Asam  Sitrat (C 6 H 8 O 7 ) 3M dan 7M mengalami penurunan hasil kadar air diperoleh sebanyak 0,30% dan  0,39%. Berdasarkan  data  dan  hasil  penelitian,  dapat  disimpulkan bahwa konsentrasi asam sitrat pada penelitian ini  terjadi pada konsentrasi 9M dengan kadar air  0,54%. Hal ini  dikarenakan semakin tinggi  konsentrasi asam yang  diberikan  maka  jumlah  proton  yang  terkandung  dalam  larutan  akan bertambah sehingga gugus silanol akan meningkat dan mempengaruhi kadar air silika (Meidinariasty, 2020).
Hasil Pengumpulan Data

## Menghitung Nilai Kadar Air
Setelah didapatkan data pada penelitian, kemudian dilakukan perhitungan kadar air (%) dengan menggunakan rumus sebagai berikut;
∑ 𝐏𝐞𝐧𝐲𝐞𝐫𝐚𝐩𝐚𝐧 = 𝐖𝐛 (𝐠) − 𝐖𝐚 (𝐠)
𝐕 𝐚𝐢𝐫 (𝐦𝐥)
𝐊𝐚𝐝𝐚𝐫 𝐚𝐢𝐫 = 𝐖𝐛 (𝐠) − 𝐖𝐚 (𝐠)
𝐕 𝐚𝐢𝐫 (𝐦𝐥) 𝐱 𝟏𝟎𝟎 %
Ket: Wa = Berat awal silika gel (g) Wb = Berat akhir silika gel (g)
𝐕 𝐚𝐢𝐫 = Volume air perendaman (ml) ∑    = 𝐩 Jumlah penyerapan silika gel abu sekam padi (g/ml)
Kadar air = (% Berat)

## SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan hasil pengumpulan data dan pengolahan data yang telah dilakukan sesuai  judul  tesis “ Sintesis  Silika  Gel  dari  Limbah  Sekam  Padi  ( Oryza Sativa ) dengan Variasi Konsentrasi Jenis Asam ”, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Hasil penelitian menunjukkan variasi konsentrasi jenis asam terhadap kualitas kadar air silika gel yang dihasilkan bahwa jenis asam klorida (HCl) memiliki tingkat  kadar  air  yang  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  jenis  asam  sitrat (C 6 H 8 O 7 ), dan diperoleh pada konsentrasi 9 M.
2. Hasil uji FTIR  menunjukkan bahwa kandungan silika pada jenis asam yang digunakan  terdapat  gugus  OH  yang  mengidentifikasikan  silanol  (SI-OH) rentang serapan 3450 -  3550 cm -1 dan gugus  fungsi  siloksan  (Si-O)  rentang serapan gugus fungsi Si-O yaitu 1075 - 1095 cm -1 .
Saran
Untuk peneltian selanjutnya, penulis menyarankan pembuatan silika gel dengan menggunakan variasi konsentrasi lebih besar dari jenis asam lainnya dan limbah yang  mengandung  silika  gel  lebih  tinggi  sehingga  daoat  meningkatkan pemanfaatn limbah di lingkungan.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Pusat  Statistik.  (2021). Luas  Panen  dan  Produksi  Padi  di Sulawesi Selatan . No. 56/11/73/Th. V, 1 November 2021.
Megasari,  Kartini., et.  al .  2019. Sintesis  Silika  Xerogel  Dari  Abu  Daun Bambu Sebagai Adsorben Uranium. Jurnal Forum Nuklir (JFN). Vol 13, No 1.
Meidinariasty,  Anerasari,  Indah  Purnamasari,  Mustain  Zamhari,  Jekasyah Permadi, Nadia Zaky  Fadillah, Sakinah Luthfiah, dan  Fadarina. (2020). Pengaruh Variasi Jenis Abu Boiler dan Kosentrasi HCl Terhadap Sifat Fisis Silika Gel Hasil Sintesis. Jurnal Kinetika , Vol 11(03), 28-33.
Nandiyanto., Rosi., Risti. (2019). How to Read and Interpret FTIR Spectroscope of Organic Material. Indonesian Journal of Science & Technology . Vol (4) No. 1. http://ejournal.upi.edu/index.php/ijost/.
Riza, Muhammad., Fachraniah, dan Syafruddin. (2022). Pembuatan Silika Gel Dari Abu Sekam Padi Dengan Pereaksi Asam Kuat dan Asam Lemah Dengan Menggunakan Variasi Jumlah Abu Silikat. Jurnal Teknologi . Vol. 22, No.2
Salim.  Agus.,  Nenny.,  Candra.  (2021). Modifikasi  Bioadsorben  Rumput  Laut (Eucheuma Cottonii)-Abu Sekam Padi Sebagai Bioadsorben Limbah Cair Industri Minuman Ringan. Journal of Chemical Process Engineering . Volume 6 Nomor 2. e-ISSN 2655 2967.
Wimarsela, Sonia, Robert Junaidi, & Idha Silviyati. (2021). Sintesis Silika Gel dari Abu Cangkang dan Serabut Kelapa Sawit Terimobilisasi  Difenilkarbazon dengan Metode Sol-Gel. Jurnal Penelitian Inovatif . Vol. 1, No. 2. e-ISSN: 2808- 1366. https://jurnal-id.com/index.php/jupin
Yuanita, Trisna Putri. (2020). Pengaruh Konsentrasi Pelarut dan Waktu Aging Pada Pembuatan Silika Gel  dari Abu Terbang (Fly  Ash) Batu Bara. Departemen Teknik Kimia . Fakultas Teknik. Universitas Sumatera Utara