Kelompok 5 : Zeolite Nurcahaya Effendi Rindi Wahyu Saragih T. Nur Aisyah Fitri Annu’man Ahmad J. Hrp Putri Aswanti Hasanah Fran Hartika

PENDAHULUAN Penemuan zeolit di dunia dimulai dengan ditemukannya stilbite pada tahun 1756 oleh seorang ilmuwan bernama A. F. Constedt. Constedt menggambarkan kekhasan mineral ini ketika berada dalam pem anasan terlihat seperti mendidih karena Molekulnya kehilangan air dengan sangat cepat. Sesuai dengan sifatnya tersebut maka mineral ini diberi nama. zeolit yang berasal dari dua kata Yunani, Zeo artinya mendidih dan lithos artinya batuan. Diberi nama zeolit karena sifatnya yaitu mendidih dan mengeluarkan uap jika dipanaskan

Tersusun dari apakah Zeolite ? Struktur zeolit merupakan polimer kristal anorganik didasarkan kerangka tetrahedral yang diperluas tak terhingga dari AlO4 dan SiO4 dan dihubungkan satu dengan lainnya melalui pembagian atau pemakaian bersama ion oksigen. Unit pembentuk kerangka utama zeolit adalah tetrahedral, pusatnya ditempati oleh atom silikon (Si) atau atom aluminium (Al), dengan empat atom oksigen di sudut-sudutnya. Setiap atom oksigen menjadi bagian dari dua tetrahedral. Secara umum rumus kimia zeolit dapat dituliskan sebagai berikut: Mx/n[(AlO2)x (SiO2)y]mH2O

Pembagian Zeolite Zeolite alam Zeolite Sintesis

Zeolite Alam Secara geologi endapan zeolit terbentuk karena proses sedimentasi debu vulkanik pada lingkungan danau yang bersifat alkali, proses diagenetik dan proses hidrothermal. Berdasarkan genesanya zeolit dapat terbentuk oleh:

Berdasarkan genesanya zeolit dapat terbentuk oleh: 1. Endapan sedimen vulkanik 2. Endapan zeolite yang berasal dari hasil alterasi air tanah 3. Endapan zeolite jenis diagenetik 4. Endapan zeolite jenis hidrotermal

1. Endapan sedimen vulkanik Endapan zeolit jenis ini dicirikan oleh zona mineralogi secara lateral. Keadaan ini diakibatkan oleh perubahan komposisi air danau yaitu mulai dari indikasi debu vulkanik yang tidak mengalami alterasi dan tersingkap pada batas cekungan danau, kemudian diikuti oleh zona zeolit yang pada akhirnya terbentuk zona natrium feldsfar ditengah - tengah cekungan. Endapan zeolit jenis ini mempunyai struktur yang sangat sederhana dengan ketebalan hanya beberapa centimeter hingga beberapa meter. Daerah penyebaran cukup luas dan mempunyai konsentrasi tinggi untuk jenis mineral zeolit tertentu. Endapan ini umumnya dijumpai pada daerah yang bersifat asam dan kering dan mineral zeolit yang umum adalah klinoptilolit, erionit, khabazit dan filipsit.

2. Endapan zeolite yang berasal dari alterasi air tanah Endapan zeolit jenis ini dicirikan oleh lapisan tufa riolitik yang tebal. Zona zeolit yang terbentuk lebih bersifat vertikal dari pada horizontal. Keadaan ini disebabkan oleh perubahan komposisi kimia sebagai akibat reaksi dengan air tanah. Endapan ini mempunyai ketebalan yang dapat mencapai ratusan meter. Mineral zeolit yang umum dijumpai adalah jenis klinoptilolit dan mordenit.

3. Endapan zeolite jenis diagenetik Endapan zeolit jenis ini dicirikan oleh perlapisan yang sangat tebal dengan penyebaran yang sangat luas, namun kandungan mineral zeolit sangat rendah. Endapan zeolit jenis ini mengandung mineral heulandit dan laumonit

4. Endapan zeolite jenis hidrothermal Endapan zeolit jenis ini dicirikan oleh zona mineralisasi klinoptilolit dan mordenit pada daerah intrusi yang dangkal dan dingin. Endapan zeolit jenis ini mempunyai kadar yang tinggi, keterdapatannya dialam sangat terbatas, sehingga kurang begitu ekonomis untuk ditambang.

KARAKTERISTIK SIFAT-SIFAT ZEOLITE 1. Sifat dehidrasi 2. Sifat penjerap (adsorben) 3. Sifat Pertukaran ion 4. Sifat penjaring (sieving) 5. Sifat katalis - katalisator

1. Sifat Dehidrasi Zeolit mempunyai sifat dehidrasi yaitu melepaskan molekul H2O apabila dipanaskan. Pada umumnya struktur kerangka zeolit akan menyusut. Tetapi kerangka dasarnya tidak mengalami perubahan secara nyata. Molekul H2O dapat dikeluarkan secara reversibel. Pada pori-porinya terdapat kation-kation dan atau molekul air. Bila kation-kation dan atau molekul air tersebut dikeluarkan dari pori dengan perlakuan tertentu maka zeolit akan meninggalkan pori yang kosong. Secara alami pori-pori  Zeolite yang belum diolah akan mengandung sejumlah molekul air dan alkali atau alkali tanah hidrat. Proses pemanasan pada temperature 300 – 400 celcius dapat  menghilangkan kandungan air dan hidrat pada alkali atau alkali tanah hidrat. Zeolit yang sudah mengalami pemanasan ini disebut Zeolite Teraktivasi Fisika artinya Zeolite terdehidrasi atau Zeolityang kelihangan air.

2. Sifat penjerap (Adsorben) Zeolit mempunyai kapasitas yang tinggi sebagai penjerap (adsorben). Mekanisme adsorpsi yang mungkin terjadi adalah adsorpsi fisika (melibatkan gaya Van der Walls), adsorpsi kimia (melibatkan gaya elektrostatik), ikatan hidrogen dan pembentukan kompleks koordinasi. Molekul atau zat yang dijerap akan menempati posisi pori. Daya serap (absorbansi) zeolit tergantung dari jumlah pori dan luas permukaan. Molekul-molekul dengan ukuran lebih kecil dari pori yang mampu terjerap oleh zeolit. Alkohol seperti fenol adalah zat pengotor yang bersifat racun bagi manusia. Air yang mengandung fenol dapat dibebaskan dari fenol dengan melewatkan air dalam Zeolit teraktivasi. Fenol yang terkandung dalam air akan  teradsorpsi dan menempati posisi pori-pori. Sehingga konsentrasi fenol dalam air menjadi kurang.

3. Sifat Pertukaran Ion Kation-kation pada pori berperan sebagai penetral muatan zeolit. Kation-kation ini dapat bergerak bebas sehingga dapat dengan mudah terjadi pertukaran ion. Mekanisme pertukaran kation tergantung pada ukuran, muatan dan jenis zeolitnya.

4. Sifat Penjaringan (sieving) Zeolit dengan struktur kerangka “framework” mempunyai luas permukaan yang besar dan berperan sebagai saluran yang dapat menyaring ion/molekul (molecular sieving). Peran Zeolit sebagai penyaring ataupun pemisah molekul didasarkan pada perbedaan bentuk, ukuran, dan polaritas molekul yang disaring. Sifat ini disebabkan zeolit mempunyai pori dengan ukuran tertentu. Molekul yang berukuran lebih kecil dari pori dapat melintas sedangkan yang berukuran lebih besar dari pori akan tertahan.

5. Sifat Katalis - Katalistor Sifat sebagai katalis didasarkan pada adanya ruang kosong yang dapat digunakan sebagai katalis ataupun sebagai penyangga katalis untuk reaksi katalitik. Kemampuan zeolit sebagai katalisberkaitan dengan tersedianya pusat-pusat aktif dalam saluran antar zeolit. Pusat-pusat aktif tersebut terbentuk karena adanya gugus fungsi asam tipe Bronsted maupun Lewis.

PENGOLAHAN BATUAN MINERAL ZEOLITE 1. Operasi Sizing 2. Kominusi 3. Granulasi 4. Drying Diagram alir pengolahan batuan mineral zeolite

1. Operasi Sizing Operasi sizing tahap pertama dilakukan pada umpan yang akan masuk jaw crusher dengan menggunakan Grizzly Feeder. Tujuan sizing ini adalah untuk mengeluarkan batuan mineral zeolit yang berukuran lebih kecil daripada ukuran setting jaw crusher. Grizzly Feeder juga berfungsi sebagai pengatur laju pengumpanan. Sehingga jaw crusher dapat bekerja secara optimal. Operasi Sizing yang kedua dilakukan terhadap zeolit hasil operasi grinding. Sizing ini akan memisah zeolit berdasarkan ukuran yang siap untuk operasi granulasi. Sizing ketiga dilakukan terhadap granul zeolit yang baru saja keluar dari proses pemanasan. Operasi sizing ini didasarkan pada ukuran granul antara 2 – 5 mm.

2. Kominusi Kominusi melibatkan dua tahap operasi  yaitu operasi peremukan atau crushing dengan menggunakan jaw crusher dan operasi penggerusan atau grinding, dengan menggunakan pulveriser. Jaw crusher akan mengecilkan ukuran batuan zeolit sampai ukuran secara teknis siap untuk masuk pada operasi grinding. Pada umumnya ukuran umpan untuk operasi grinding adalah sekitar 20 mm. Operasi grinding akan mengecilkan ukuran zeolit sampai ukuran yang dapat dibuat menjadi granul. Umumnya keluaran pulverizer berukuran kurang daripada 100 mikron.

3. granulasi Operasi granulasi dilakukan dengan disc granulator atau biasa juga disebut dengan pelletizer. Operasi ini akan menggranulasi serbuk zeolit menjadi granul-granul atau kelereng-kelereng kecil yang berukuran kurang daripada 5 mm. Pada proses granulasi biasanya ditambahkan perekat untuk memperkuat hasil granul.

4. Dryng Operasi pemanasan dilakukan dengan menggunakan dryer yang berbentuk pipa besar berukuran diameter 1 – 2 meter dengan panjang 10 – 20 meter. Dryer ini berputar dengan sudut kemiringan tertentu. Sumber panas dimasukan melalui tempat keluaran granul. Dryer ini biasa juga disebut dengan rotary dryer atau rotary kiln. Tujuan operasi ini adalah untuk mengurangi kandungan air termasuk hidrat dan zat-zat  yang terdapat pada perekat atau zat yang mudah menguap lainnya. Siklus pemanasan yang terkontrol dapat mengaktivasi zeolit secara fisika, sehingga zeolit granul siap diaplikasikan untuk pemakaian tertentu.

Terima Kasih 22