410 likes | 613 Views
Sintesis Serta Studi Kinerja Solvent Impregnated Resin (SIR) dengan Ligan Pengkelat H 2 SbBP pada Ekstraksi Ce (III) Menuju Pemisahan Logam Tanah Jarang Monasit Bangka. Ellsie Viendra P 105 06 076 Pembimbing : Prof. Dr. Buchari. Agenda Seminar. Latar Belakang Penelitian
E N D
Sintesis Serta StudiKinerjaSolvent Impregnated Resin (SIR) denganLiganPengkelat H2SbBP padaEkstraksiCe(III) MenujuPemisahanLogam Tanah JarangMonasit Bangka EllsieViendra P 105 06 076 Pembimbing : Prof. Dr. Buchari
Agenda Seminar • LatarBelakangPenelitian • TujuanPenelitian • RuangLingkupPenelitian • MetodologiPenelitian • HasildanPembahasan • Kesimpulan • DaftarPustaka
LATAR BELAKANG PENELITIAN • Indonesia sebagainegeri yang kayaakansumberdayaalam, salahsatunya : mineral monasit.
MONASIT ± 70% LTJ ± 30% Non-LTJ
KandunganMonasit Bangka (Jolyonand Ralphy, 2006)
HargaJualPasir mineral Monasit = Rp.800.000,-/ton (Anonimous, 2003) • Daftar harga oksida LTJ komersial (Acros Organic, 2006/2007)
MetodaPemisahan yang PernahDilakukan • EkstraksiPelarut
MetodaPemisahan yang PernahDilakukan • Resin Penukar Ion
Solvent Impregnated Resin (SIR) • EkstraksiPelarut • Kapasitastinggi • Selektivitastinggi • Laju transfer massacepat • Resin Penukar Ion • Tidakadapelarut yang hilang • Tahapanlebihsederhana • Mudahuntukpemisahanfasacair/padat • Prnsippemisahandenganmenggunakan SIR : Ekstraktansebagailiganpengkelatlogamdiamobilisasikankedalam resin polimerberporimakro yang tidakmemilikigugusfungsionalpengekstraksi. SIR
TujuanPenelitian • Melakukan sintesis dan karakterisasi senyawa H2SbBP. • Pembuatan SIR denganH2SbBP sebagailiganpengkelatdanAmberlyte XAD-16 sebagai resin amobilator. • MenentukanprofiloptimasipemisahandenganmenggunakanmetodaSolvent Impregnated Resin.
RuangLingkupPenelitian • Penelitiantugasakhirdifokuskanpada : • SintesisliganpengkelatH2SbBP • Karakterisasi H2SbBP • Penentuanprofilimpregnasimaksimum resin XAD-16 terhadapligan H2SbBP dalampembuatan SIR. • Karakterisasi SIR • Optimasisertapenentuanprofilpenyerapan SIR terhadapCe(III) menggunakanmetodabatch dancolomn. • Penentuankapasitasmaksimum SIR dalammengikatCe(III).
TinjauanPustaka • SenyawaAsilPirazolon • Memilikisifatbasa Lewis keras • Cocoksebagaipengkelat LTJ (bersifatasam Lewis keras) • senyawaheterosiklik β-diketon yang dapatmembentukikatankoordinasidengan ion logam • Mampumembentukkompleks yang spesifiktergantungkepadapanjangrantaipolimetilennya (Reddy, et al., 2000). H2SbBP 4-asil-5-pirazolon 4-sebakoilbis(1-fenil-3-metil-5-pirazolon) n=8
TinjauanPustaka Prosespemisahan LTJ denganmetoda SIR (SIR Technology-Twente University)
Ligan H2SbBP FT-IR Dicampurkan resin XAD-16 Dilarutkandengankloroform LarutanLigan StandarCe Dilarutkan denganasam H2SbBP Impregnated resin LarutanStandar Ce FT-IR Optimasikondisidenganmetodabatch & kolom Ion Ca terikatdalam SIR PenentuanProfilPenyerapan SIR denganSpektrofotometer UV-Vis Kurva A terhadap λ MetodologiPenelitian • PenentuanProfilPenyerapan Impregnated Resin TerhadapCe
MetodologiPenelitian SintesisLigan • MPP • + 40 mLpelarut 1,4-dioksan • dipanaskan T ± (40-50)0C. • Setelah ± 20 menit, + Ca(OH)2 • Dipanaskan ± 10 menit. • + Sebakoilkloridatetesdemitetes, • + 40 mL 1,4-dioksan. • Suhudinaikanperlahan (100-125)0C, • pemanasandilanjutkan total prosesreaksiselama ± 6 jam.
MetodologiPenelitian SintesisLigan • Hasilsintesisdibiarkanmendinginhinggamencapaisuhuruang. • ditambahkan 250 mLHCl 2M kedalamlabulehertiga, • dikocokdengankuatsecarakontinyuselama ± 10 menit, sambilsesekalitutuplabudibukauntukmengeluarkan gas yang terbentuk. • Kristal yang terbentukdisaringdenganbuchner, dicucidengan aqua dm hingga pH netral. • kristaldikeringkandenganmenggunakan oven vacumpadasuhu 300C.
MetodologiPenelitian Pemurnian Resin Resin Amberlite XAD-16 • Dicuci denganNaOH 2M • DicucidengangHNO32M • dicucidenganaseton • - Dikeringkan Butiran ResinBersih • diayakdengan • ayakan 30 mesh ResinBersih 30 mesh
MetodologiPenelitian PenentuanPengaruhPelarutterhadap Resin (Swelling) - Direndamselama 2 jam - Disaring - Ditimbangdalamrentangwaktutertentuhinggaberatkonstan Sejumlah Resin yang telahdimurnikan Botol Vial 2 + asetonteknis
MetodologiPenelitian Pembuatan SIR danPenentuanKapasitasMaksimumPenyerapanLiganoleh Resin PenentuanKapasitasPenyerapan Ce3+oleh SIR hasilsintesis SIR dibuatdenganrangkaianperbandinganberat resin danligan, dengancaramelarutkansejumlahberatligandengan 2 mLkloroformp.akedalambotol vial 10 mL.Masing-masinglarutandiadukdengansejumlah resin menggunakanalatShakerdengankecepatan 150 rpm selama 2 jam. SIR dipisahkan, sisaligandiukurdenganSpektrofotometerUvpadapanjanggelombang 267,5 nm. • Dalamlabutakar 10 mL, sejumlah volume tertentularutanstandar 50 ppmditambah: • - 3 tetesindikatorfenolmerah 0,1% • - tetesdemitetesNaOH 0,2 M ungu. • - tetesdemitetesHCl 0,03 M kuning, • - 1 mL buffer asetatsehingga pH terjagapada pH 4,6 • - 1 mLalizarinnotS • diencerkanhingga 10 mLdengan aqua dm. • Larutandidiamkanselama 1 jam agar reaksipengompleksanberjalansempurna.
SintesisLigan H2SbBP = 97,2038% TL = 129-1300C
H2SbBP HasilSintesis • H2SbBP setelahdiovenVacum
CO2 -C-H benzen Vibrasi cincin kelat C=O -C=O -C=C fenil Cincin pirazolon -C=C=C- -CH2- • HasilKarakterisasi FT-IR :
-C-H benzen CO2 -C-H benzen Vibrasi cincin kelat C=O -C=O -C=C fenil Cincin pirazolon -C=C=C- -C=O -C=C fenil Cincin pirazolon -C=C=C- -CH2- -CH2- C=O • Spektrum H2SbBP • SpektrumMPP
PenentuanPelarutterabsorpsidalam Resin • Uji Swelling Resin Amberlyte XAD-16 dengankloroform • w0 Resin = 0,0515 g • direndamdalam 1,5 mLkloroform(pa)selama 2 jam. • Hasil : wesinsetelahdirendam = 0,0572 g • w kloroformdalam resin = 0,0572-0,0515 = 0,0057 g
PenentuanKapasitasPenyerapanH2SbBP olehAmberlite XAD-16 • Banyaknyaligan yang tidakterimpregnasikedalam resin Amberlite XAD-16 ditentukanSpektrofotometerUV-Vis-NIR 3101 PC 267,5 nm
PenentuanKapasitasPenyerapanH2SbBP olehAmberlite XAD-16 KurvaStandarH2SbBP
PenentuanKapasitasPenyerapanH2SbBP olehAmberlite XAD-16 Penyerapanmaksimum : 12,654 mg H2SbBP / 0,0510 g XAD-16 = 248,1175 mg H2SbBP / g XAD-16 = 2,4812.10-1 g H2SbBP / g XAD-16
PenentuanProfilPengikatan Ce3+olehSIR Kurva Standard KompleksCe(III)-Alizarinnot.S
PenentuanProfilPengikatan Ce3+olehSIR • KurvaVariasi [Ce]
PenentuanProfilPengikatanCe3+olehSIR • KurvaVariasi [Ce]
PenentuanKondisi Optimum PengikatanCe3+olehSIR • Optimasi pH denganmetodebatch • pH optimum : 2,52
PenentuanKapasitasSIR terhadapCe(III) • Menggunakanmetodakolomdenganlajualir 1,5 mL/menit
PenentuanKapasitasSIR terhadapCe(III) • Menggunakanmetodakolomdenganlajualir 1,5 mL/menit • kapasitaspengikatanCeoleh SIR d denganliganpengkelat H2SbBP • = 0,2033 mg Ce / 0,4994 g SIR • = 0,4071 mg Ce/ g SIR
Kesimpulan • LiganH2SbBP telahberhasildisintesisdenganmemberikanwarnacoklatmuda, rendemenhasilpemurniansebesar 97,2 %, titikleleh 129-1300C, larutbaikdalamkloroform, sertahasilkarakterisasidengan FT-IR menunjukankarakeristiksenyawapirazolondancincinpengkelat. • Kapasitaspenyerapanliganhasilsintesisoleh XAD-16 sebesar 248,12 mg/g resin. • Dibandingkanmetoda batch, pengikatan ion Ce3+ menggunakanmetodakolommemberikankinerja yang lebihbaik, dengankondisilajualir 1,5 mL/menit. • pH optimum 2,52. • Kapasitaspenyerapan ion Ce3+ oleh SIR-H2SbBP hasilsintesispadakondisi optimum ialahsebesar 0,4071 mg/g SIR.
DaftarPustaka • E. Metwally., (2005), Extraction and Separation of Uranium (VI) and Thorium (IV) Using Tri-n-dodecylamine Impregnated Resins. • Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, Vol. 6, No.2, pp. 119-126, 2005 • Mari, E.V., Carlos, A.S., Alcidio.A., (2004), Sequential separation of the yttrium-heavy rare earths by fractional precipitation, J • ournal of Alloys and Compounds, 374, 405-407. • Aminudin. S., (2002), Disertasi, InstitutTeknologi Bandung, Bandung. • Amri. M., (2004), Skripsi, InstitutTeknologi Bandung, Bandung. • Puspitawati. Ferra., (2007), Skripsi, InstitutTeknologi Bandung, Bandung. • Guan, Y. and X. Y. Wu, (1990), The theory and application of solvent impregnated resins, Ion Exch. Adsorp., 6, 60-67 • Heyes, S. (1998). Lanthanides & Actinides. http://www.chem.ox.ac.uk/icl/heyes/LanthAct/ lanthact.htm. • Khaldun, Ibnu., (2009), Disertasi, InstitutTeknologi Bandung, Bandung. • Rohiman, Asep., (2008), Skripsi, InstituTeknologi Bandung, Bandung. • Uzoukwu, B.A., Gloe, K., Suddeck, H., (1998). Metal(II) Complexes of 4-Acylbis(Pyrazolone-5): Synthesis and Spectroscopic Studies. J. SYNTH. REACT. INORG. MET.-ORG. CHEM., 28(2), 207-221(1998). • Delvy., (2009), Skripsi, InstitutTeknologi Bandung, Bandung. • Jalaludin, Mohamad., (2009), Skripsi, InstitutTeknologi Bandung. • Flett, 1977; Tavlarideet al., 1987; Warshawsky, 1981 • http://id.wikipedia.org/logam_tanah_jarangdiaksestanggal 11 Agustus 2009 http://chem-is-try.org/tabel_periodik/gadoliniumdiaksestanggal 21 Januari 201