Isolasi dan karakterisasi silika dari sekam padi

Abstract

Indonesia sebagai negara penghasil padi terbesar ketiga didunia menghasilkan limbah agrikultural yang melimpah. Sekitar 20% dari limbah agrikultural yang diperoleh pada proses penggilingan padi merupakan sekam padi yang potensinya belum dimanfaatkan secara maksimal. Sekam padi memiliki kandungan silika yang cukup besar yaitu sekitar 16-18%. Oleh sebab itu sekam padi dapat dimanfaatkan sebagai salah satu alternatif sumber bio-silika yang dapat dimanfaatkan dalam industri kaca, semen, adsorben, dan bahan keramik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengisolasi silika dari sekam padi dengan melakukan perlakuan awal menggunakan larutan asam dan diikuti dengan perlakuan thermal. Kemudian dikaji lebih lanjut pengaruh perlakuan asam terhadap kemurnian dan karakteristik silika serta pengaruh kondisi perlakuan thermal terhadap karakteristik silika yang dihasilkan. Metode penelitian dibagi atas dua tahap yaitu tahap penyiapan sampel dan tahap penelitian utama. Pada tahap penyiapan sampel, sekam padi dicuci, dikeringkan dan kemudian dilakukan penentuan kadar abu serta silika. Sedangkan pada tahap penelitian utama, proses isolasi silika diawali dengan perlakuan awal menggunakan asam klorida atau asam sitrat untuk penghilangan senyawa pengotor inorganik yang dilanjutkan dengan proses thermal untuk penghilangan senyawa organik. Pembakaran dilakukan pada temperatur 350oC, 550oC, dan 750oC selama 1, 5, dan 10 jam. Silika yang dihasilkan kemudian dianalisis morfologinya dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), komposisi dan strukturnya dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) dan X-ray Diffraction (XRD), serta luas permukaan spesifiknya dengan Brunauer, Emmett, Teller –Surface Area Analyzer (BETSAA). Yield abu dan silika yang diperoleh dari sekam padi pada penelitian ini berturut-turut ~22% dan ~19%. Berdasarkan hasil SEM, silika paling banyak terdapat pada bagian epidermis luar sekam padi selain trikoma (rambut-rambut halus). Perlakuan awal dengan asam klorida dan asam sitrat mampu mempertahankan struktur silika amorf walaupun dibakar pada temperatur 750oC serta silika murni berdasarkan uji XRD dan FTIR. Perlakuan awal dengan asam klorida dan asam sitrat dapat membantu melarutkan ion-ion pengotor dalam sekam padi sehingga dapat membantu meningkatkan luas permukaan spesifik abu sekam padi. Silika yang dihasilkan berwarna putih yang menunjukkan tingkat kemurnian yang cukup tinggi serta memiliki luas permukaan spesifik ~250-300 m2/g, sehingga memiliki potensi yang menjanjikan untuk dapat digunakan sebagai penyangga katalis atau adsorben.