Pengaruh Komposisi Asam Bis(2-Etilheksil)Fosfat (D2EHPA) dan Tributil Fosfat (TBP) dalam Resin Amberlite Xad-16 terhadap Sorpsion-Ion La(III), Nd(III) dan Gd(III) 2)
Ibnu Khaldun1), Buchari2), Muhammad Bachri Amran2) dan Aminudin Sulaeman2) Jurusan Kimia Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, NAD 2) Kelompok Keilmuan Kimia Analitik Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung, Bandung e-mail:
[email protected] Diterima 23 Februari 2009, disetujui untuk dipublikasi 27 Maret 2009
Abstrak Sorpsi ion-ion La(III), Nd(III), dan Gd(III) secara solven timpregnated resins menggunakan ekstraktan bis(2etilheksil)fosfat (D2EHPA) dan tributil fosfat (TBP) dan resin Amberlite XAD-16 sebagai polimer pendukung telah diteliti. Impregnasi resin dengan dua jenis ekstraktan dilakukan dengan metode kering. Pengaruh pH larutan, jenis ekstraktan, komposisi ekstraktan (rasio ekstraktan/resin sebesar 10/90, 20/80, 50/50, 60/40 %b/b) dan waktu kontak dipelajari secara bertahap. Kapasitas sorpsi resin Amberlite XAD-16 yang disiapkan dengan metode basah untuk perbandingan ekstraktan/resin = 60/40 terhadap ekstraktan TBP, D2EHPA/TBP dan D2EHPA berturut-turut 104,3 mg/g; 99,1 mg/g; dan 86,2 mg/g resin. Sementara itu, untuk resin yang disiapkan dengan metode kering, kapasitas resin berturut-turut 645 mg/g; 419,16 mg/g; dan 386,9 mg/g resin. Persen sorpsi ion-ion logam yang dipelajari mencapai 9099% untuk ekstraktan TBP, D2EHPA/TBP, dan D2EHPA pada perbandingan ekstraktan/resin sebesar 20/80. Kata kunci: Resin Amberlite XAD-16, Impregnasi, D2EHPA, TBP, Sorpsi Abstract Sorption of La(III), Nd(III), and Gd(III) ions with solven-timpregnated resins using bis(2-ethylhexyl)phosphoric acid (D2EHPA) and tributhylphosphate (TBP) as extractants and Amberlite XAD-16 as a polymeric support has been studied. The impregnated resins containing various amounts of extractants have been prepared by the wet and dry methods. The effects of pH, types, of extractant, extractant content (extractants/resin ratios of 10/90, 20/80, 50/50, 60/40 wt.%) and contact time on sorption of those metalic ions have been investigated by batch method. The sorption capacity of Amberlite XAD-16 resin previously prepared by the wet method with a 60/40 extractant/resin mass ratio for TBP, D2EHPA/TBP, and D2EHPA were 104.3 mg/g, 99.1 mg/g and 86.2 mg/g resin, respectively. Meanwhile, sorption capacity of Amberlite XAD-16 resin previously prepared by dry method was found to be 645 mg/g; 419.16 mg/g, and 386.9 mg/g resin, respectively. The sorption percentage of the studied metal ions was within the range of 9099% for TBP, D2EHPA/TBP and D2EHPA XAD-16 resins at 20/80 extractant/resin mass ratio. Keywords: Amberlite XAD-16 resins, Impregnation, D2EHPA, TBP, Sorption 1. Pendahuluan
pemisahan LTJ baru masih perlu dilakukan karena hingga saat ini metode pemisahan LTJ belum ada yang benar-benar handal. Masalah ini perlu ditangani dengan serius mengingat permintaan terhadap LTJ terus meningkat baik dalam hal jumlah maupun kualitasnya. Di sisi lain, Indonesia mempunyai potensi untuk memproduksi LTJ karena mineral-mineral tersebut banyak terdapat di beberapa pulau, antara lain di Bangka, Belitung dan Singkep, berupa hasil samping pengolahan timah. Ekstraksi pelarut dan resin penukar ion telah lama digunakan sebagai teknik dasar untuk pemisahan unsur-unsur LTJ. Namun, recovery (perolehan kembali) dan pemisahan melalui ekstraksi pelarut membutuhkan banyak tahap ekstraksi untuk menghasilkan pemisahan yang optimal. Demikian juga halnya pemisahan dengan resin penukar ion yang memiliki selektivitas ekstraksi yang rendah dalam pemisahan ion-ion logam. Metode
Monasit merupakan salah satu mineral yang banyak mengandung unsur logam tanah jarang (LTJ) atau logam dari golongan lantanida. LTJ ini cukup banyak di Indonesia, tetapi belum diolah dan dimanfaatkan karena penguasaan teknologi pengolahan bijih monasit masih perlu ditingkatkan dan dimantapkan. Unsur-unsur LTJ tersebut, kini banyak digunakan pada pembuatan barang-barang inovatif berteknologi tinggi, seperti magnet permanen, katalis, serat optik, opto elektronik, keramik piso elektrik, baterai isi ulang, microwave dan lain-lain, sehingga kini unsur LTJ telah dipandang sebagai bahan abad ke-21 (Morais dan Cimenelli, 2004). Kendala utama dalam pemisahan LTJ adalah karena sifat fisik dan kimia logam-logam tanah jarang hampir sama. Penelitian untuk mendapatkan metode 20
Ibnu Khaldun dkk, Pengaruh Komposisi Asam Bis(2-Etilheksil)Fosfat (D2EHPA) 21
pemisahan baru yang memberikan prospek cukup baik adalah metode yang dikembangkan dari kombinasi teknik ekstraksi pelarut dan penukar ion yang disebut dengan teknik Solvent-Impregnated Resin (SIR) yang diperkenalkan oleh Warshawsky (Cortina J. L., dan Warshawsky, 1997). SIR dibuat dengan cara mengimpregnasikan (mengamobilisasi) suatu ekstraktan ke dalam resin polimer berpori makro yang tidak memiliki gugus fungsional pengekstraksi. Saat ini metode SIR telah banyak diaplikasikan untuk memisahkan berbagai jenis ion logam seperti U(VI) dan Th(VI) (Metwally E., dkk. 2005), Au(III) (Villaescusa dkk. 1997) dan juga ion-ion logam tanah jarang seperti (La, Sm, Tb, dan Yb) (Matsunaga dkk. 2001). Tujuan penelitian ini ialah untuk mempelajari pengaruh komposisi ekstraktan D2EHPA, TBP dan campuran D2EHPA/TBP dalam resin Amberlite XAD16 pada sorpsi ion-ion logam tanah jarang khususnya La(III), Nd(III) dan Gd(III) secara solvent impregnated resin. Struktur molekul ekstraktan D2EHPA, TBP dan resin Amberlite XAD-16 dapat diperlihatkan pada Gambar 1. 2. Metode Larutan standar La(III), Nd(III) dan Gd(III) (1000 mg.L-1) dibuat dengan cara melarutkan masingmasing oksida La2O3, Nd2O3 dan Gd2O3 (SigmaAldrich) dengan aquabidest. Ekstraktan yang digunakan, yaitu bis(2-ethylhexyl)phosphoric acid (D2EHPA) (Sigma) dan tributhylphoshate (TBP) (Sigma). Resin Amberlite XAD-16 (kopolimer styrene-divinylbenzene yang dipergunakan memiliki karakteristik: luas permukaan 800 m2.g-1, diameter pori 10 nm dan ukuran butir 20-60 mesh) (Sigma). Larutan pengkompleks Alizarine Red S (ARS) 0,1% (Merck) dan yang digunakan adalah phenol red 0,1% (Merck) digunakan sebagai indikator. 2.1 Alat dan Bahan Spektrometer FTIR 8400 Shimadzu digunakan untuk merekam spektrum resin Amberlite XAD-16, spektrum D2EHPA dan TBP yang terimpregnasi ke dalam resin. Spektofotometer UV-Visible (model
a
Hewlett Packard 8452A Diode Array) digunakan untuk menentukan konsentrasi ion logam dengan pengkompleks Alizarine Red S. Scanning Electronic Microscope (SEM) model Analytical SEM JSM6360LA digunakan untuk mengamati morfologi permukaan resin sebelum dan setelah impregnasi. Pengaduk magnetik (Fisher, VersamixTM) dan pH meter (Hanna) masing-masing dipergunakan untuk mengaduk larutan dan menentukan pH larutan. 2.2 Eksperimen 2.2.1 Impregnasi Resin Resin Amberlite XAD-16 terlebih dahulu dicuci secara berturut-turut dengan larutan HNO3 2M, larutan NaOH 2 M, aquabidest dan aseton. Selanjutnya dikeringkan dalam oven vacum pada suhu 50 oC. Butiran resin yang diambil untuk penelitian ini berukuran 30-40 mesh. Ekstraktan yang telah diketahui beratnya diimpregnasikan ke dalam resin dengan perbandingan tertentu berdasarkan metode basah (Juang, 1999) dan metode kering (Matsunaga dkk. 2001). Impregnasi dengan metode basah untuk perbandingan ekstraktan/resin (50/50 %b/b) dibuat dengan cara melarutkan 10 gram ekstraktan ke dalam 50 mL aseton, lalu ke dalam larutan tersebut ditambahkan 10 gram resin Amberlite XAD-16. Campuran diaduk secara mekanik dengan kecepatan 250 rpm selama 24 jam pada suhu kamar. Setelah itu, butiran resin (SIR) disaring, dicuci dengan aquabidest dan dikeringkan di dalam oven pada suhu 50 oC. Impreg-nasi dengan metode kering dilakukan dengan cara berikut. Campuran diaduk secara mekanik dengan kecepatan 250 rpm selama 24 jam pada suhu kamar, selanjutnya campuran langsung dikeringkan di dalam oven pada suhu 50 oC tanpa tahap pencucian dengan aquabidest. SIR dengan perbandingan berat bervariasi (10/90, 20/80 dan 60/40 %b/b) dibuat dengan cara yang sama dengan pembuatan SIR 50/50 (%b/b). Banyaknya ekstraktan yang terimpregnasi ke dalam resin ditentukan dengan cara mengukur perbandingan berat resin kering sebelum dan setelah impregnasi (Matsunaga dkk. 2001).
b
Gambar 1. Struktur molekul (a) D2EHPA, (b) TBP dan (c) resin Amberlite XAD-16.
c
22 JURNAL MATEMATIKA DAN SAINS, MARET 2009, VOL. 14 NO. 1
2.2.2 Sorpsi ion-ion logam Sebanyak 100 mg SIR dikocok dengan 10 mL larutan ion logam (20 mgL-1) dalam sebuah tabung bertutup pada pH optimum dengan kecepatan 300 rpm selama periode waktu (1 – 30 menit) pada suhu kamar. Setelah pengocokan, kedua fasa dibiarkan terpisah selama 2 menit. Banyaknya ion logam yang terekstraksi ditentukan dengan cara menentukan konsentrasi ion logam yang tersisa dalam larutan atau mengukur konsentrasi ion logam yang terekstraksi dalam SIR secara spektrofotometri. Ion logam yang terekstraksi di dalam SIR terlebih dahulu dilepaskan (stripping) secara kuantitatif dengan larutan HNO3 1,5 M (Khaldun dkk. 2007). Pengukuran konsentrasi ion-ion logam didasarkan pada prosedur Toshi dan kawan-kawan. (1961). Ke dalam labu takar 10 mL dimasukkan 2,0 mL larutan sampel, kemudian ditambahkan 1 tetes larutan phenol red 1,0%. Selanjutnya larutan sampel ditetesi larutan HCl 0,02 M hingga larutan menjadi kuning, lalu ditetesi dengan larutan NaOH 0,02 M hingga larutan menjadi merah. Kemudian ke dalam campuran tersebut ditambahkan 1,0 mL larutan bufer asetat pH 4,75 sambil dikocok dan ditambahkan 1,0 mL larutan Alizarin Red S 0,1% dan akhirnya ditanda bataskan dengan aquabidest. Absorbansi larutan diukur pada panjang gelombang maksimum untuk masing-masing logam setelah larutan didiamkan selama 5 menit. Rentang konsentrasi larutan standar yang memenuhi hukum Lambert-Beer yaitu 2,0-16 mgL-1 (Toshi dkk. 1961).
terlebih dahulu mengisi pori-pori resin dan selanjutnya diikuti oleh molekul D2EHPA. Adanya antaraksi antara TBP dan D2EHPA di dalam pori-pori resin dapat dijelaskan dengan spektrum infra merah pada Gambar 4. Berdasarkan data pada Tabel 1 dan Tabel 2 diperlihatkan bahwa kapasitas sorpsi resin Amberlite XAD-16 jauh lebih besar jika menggunakan metode kering. Oleh sebab itu pada penelitian selanjutnya digunakan SIR yang dibuat dengan metode kering. Tabel 1. Sorpsi beberapa ekstraktan oleh resin amberlite XAD-16 dengan metode basah Perbandingan Kapasitas sorpsi (mg/g resin) No ekstraktan/resin D2EHPA/ (%b/b) TBP TBP D2EHPA (3:1) 1 10/90 31,0 29,5 25,6 2 20/80 83,6 79,5 69,1 3 50/50 102,0 96,0 86,0 4 60/40 104,3 99,1 86,2 Tabel 2. Sorpsi beberapa ekstraktan oleh resin Amberlite XAD-16 dengan metode kering No
Perbandingan ekstraktan/ resin (%b/b)
1 2 3 4
10/90 20/80 50/50 60/40
Kapasitas sorpsi (mg/g resin) D2EHPA/ TBP TBP D2EHPA (3:1) 110,99 111,00 111,0 245,00 238,44 237,5 520,00 380,96 361,1 645,00 419,16 386,9
3. Hasil dan Pembahasan
3.2 Analisis morfologi dengan SEM
3.1 Kapasitas impregnasi esktraktan dalam resin amberlite XAD-16
Sebelum impregnasi, permukaan resin XAD16 memiliki banyak pori (Gambar 2a). Untuk impregnasi D2EHPA dengan komposisi 10/90 (%b/b) (Gambar 2b), pori-pori resin XAD-16 belum mampu tertutupi secara keseluruhan. Pori-pori resin XAD-16 tertutupi seluruhnya oleh D2EHPA apabila komposisinya mencapai 50/50 (%b/b) ataupun 60/40 (%b/b). Namun demikian, pada komposisi 60/40 (%b/b), permukaan resin menjadi lengket (adhesive) karena pori-pori resin tidak mampu menampung D2EHPA seluruhnya (Gambar 2d) sehingga sebagian molekul D2EHPA teradsorpsi di permukaan resin. Stabilitas SIR dengan komposisi ekstraktan/resin 60/40 (%b/b) lebih rendah daripada komposisi 50/50 (%b/b) (Khaldun dkk., 2007). Perbandingan terbaik antara ekstraktan D2EHPA dan resin XAD-16 dalam solvent impregnated resin yaitu 50/50 (%b/b) (Gambar 2c). Untuk eksperimen selanjutnya digunakan SIR dengan perbandingan D2EHPA/XAD-16 50/50 (%b/b).
Kapasitas sorpsi resin Amberlite XAD-16 terhadap beberapa ekstraktan melalui impregnasi dengan metode basah dan metode kering disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2. Data pada Tabel 1 dan Tabel 2 menunjukkan bahwa dengan meningkatnya perbandingan ekstraktan/resin meningkat pula kapasitas sorpsi resin sampai mencapai optimum. Kemampuan resin XAD-16 untuk sorpsi molekul TBP lebih besar daripada untuk campuran D2EHPA/TBP dan molekul D2EHPA, hal ini mungkin disebabkan karena ukuran molekul TBP lebih kecil dari pada molekul D2EHPA. Selain itu molekul TBP bersifat lebih non-polar dibandingkan dengan D2EHPA, sehingga lebih mudah berantaraksi dengan molekul XAD-16 yang bersifat non-polar. Sedangkan sorpsi campuran molekul D2EHPA/TBP (3:1) juga lebih besar dari pada sorpsi D2EHPA, karena pada saat impregnasi molekul TBP
Ibnu Khaldun dkk, Pengaruh Komposisi Asam Bis(2-Etilheksil)Fosfat (D2EHPA) 23
a
c
b
d
Gambar 2. Fotografi SEM (pembesaran 10.000 kali) terhadap permukaan resin Amberlite XAD-16 (a) sebelum impregnasi (b) setelah impregnasi dengan D2EHPA 10%b/b (c) setelah impregnasi dengan D2EHPA 50%b/b, (d) setelah impregnasi dengan D2EHPA 60%b/b.
Frekuensi absorpsi infra merah dari molekul D2EHPA pada resin XAD-16/D2EHPA pada Tabel 3 menunjukkan beberapa modifikasi karakteristik normal molekul D2EHPA dibandingkan dengan spektrum D2EHPA murni. Perbedaan tersebut diperlihatkan pada puncak 1237 cm-1, 1031 cm-1 dan 794,7 cm-1 untuk regangan P=O dan regangan P-O-C dari gugus -O-P=O. Adanya pergeseran bilangan gelombang untuk regangan P=O dari gugus (-O-P=O) pada campuran D2EHPA-TBP/XAD-16 (Gambar 4), yaitu pada puncak 1230 cm-1 menunjukkan adanya antaraksi nonikatan (nonbonded) antara gugus hidroksil dari molekul D2EHPA atau (RO)2(P=O)OH dengan gugus fosforil dari molekul TBP atau R3P=O. Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya, yaitu adanya antaraksi antara gugus hidroksil dari molekul D2EHPA dengan gugus fosforil dari molekul tricotylphosphine oxide (TOPO) pada campuran D2EHPA/TOPO/XAD-2 pada daerah 1243 cm-1. Reaksi yang terjadi antara gugus hidroksil dan gugus fosforil dapat dituliskan sebagai berikut ini (Cortina dkk., 1995): (RO)2 (P = O)OH + R3P = O Û (RO)2 (P = O)OH...O = PR3 (1)
3.3 Analisis gugus fungsi dengan FTIR Frekuensi absorpsi inframerah matriks Amberlite XAD-16 (styrene/divinylbenzene) pada Tabel 3 menunjukkan adanya perbedaan kecil antara karakteristik XAD-16 normal dibandingkan dengan karakteristik XAD-16 setelah diimpregnasi dengan D2EHPA atau dengan TBP, seperti yang diperlihatkan pada puncak 1446,6 cm-1 yang berkorelasi dengan regangan cincin C=C dan dari pita cincin substitusi (Gambar 3). Gambar 4. Spektrum FTIR dari campuran D2EHPATBP(3:1)/XAD-16. 3.4 Pengaruh jenis ekstraktan pada sorpsi ion logam
Gambar 3. Spektrum FTIR dari XAD-16 (hitam), XAD-16/D2EHPA (merah muda), XAD-16/TBP (hijau).
Campuran ekstraktan D2EHPA/TBP (3:1) memberikan persen sorpsi yang terbaik dibandingkan dengan menggunakan ekstraktan tunggal D2EHPA ataupun TBP seperti diperlihatkan pada Gambar 5. Persen sorpsi ion Nd(III) paling kecil jika digunakan ekstraktan TBP. Hal ini mungkin disebabkan karena TBP merupakan ligan netral yang jika bereaksi dengan ion Nd(III) yang bermuatan positif (+3) akan membentuk kompleks yang tidak netral. Kompleks yang tidak netral cenderung bersifat polar, sehingga akan lebih mudah lepas dari resin XAD-16 yang bersifat nonpolar dan terbawa oleh pelarut polar. Penggunaan D2EHPA menghasilkan pengikatan ion Nd(III) yang lebih baik dibandingkan dengan TBP,
24 JURNAL MATEMATIKA DAN SAINS, MARET 2009, VOL. 14 NO. 1
karena D2EHPA bermuatan negatif (-1) sehingga dengan perbandingan tertentu dapat membentuk senyawa kompleks yang netral. Urutan kemampuan ekstraktan terhadap sorpsi ion Nd(III) yang semakin meningkat mengikuti urutan D2EHPA/TBP > TBP > D2EHPA.
100
80 % Sorpsi
(3)
Sementara itu, reaksi antara ion logam dengan ekstraktan campuran D2EHPA/TBP dapat dituliskan sebagai berikut: n+ + M aq + nHLorg + mEorgÛMLn mEorg + nHaq
(4)
Subscript ‘aq’ dan ‘org’ secara berturut-turut menyatakan fasa air dan fasa organik atau resin, sedangkan M, HL dan E adalah simbol dari logam, D2EHPA dan TBP. Masuknya molekul TBP ke dalam kompleks (MLnmE) mungkin menyebabkan polaritas kompleks tersebut menjadi berkurang dibandingkan dengan polaritas kompleks MLn, karena molekul TBP menggantikan molekul air yang terikat secara kovalen koordinasi dengan ion LTJ. Dengan demikian kompleks MLnmE lebih mudah teradsorpsi daripada kompleks MLn di dalam resin yang bersifat nonpolar.
120
60
40
20
0 0
1
2
3
4
5
6
pH
TBP/XAD-16
D2EHPA-TBP/XAD-16
D2EHPA/XAD-16
Gambar 5. Pengaruh jenis ekstraktan terhadap sorpsi ion Nd(III) pada resin XAD-16. D2EHPA-TBP/XAD-16
120
100
80 % Sorpsi
n+ + M aq + n ( HL)2,org Û MLn ( HL)n ,org + nH aq
60
40
20
0 0
1
2
3
4
5
6
pH
La(III)
Nd(III)
Gd(III)
Gambar 6. Pengaruh pH terhadap sorpsi ion-ion logam La(III), Nd(III) dan Gd(III) menggunakan ekstraktan D2EHPA-TBP(3:1)/XAD-16. Ekstraktan D2EHPA dapat berbentuk monomer (dalam pelarut kloroform, diklorometana dan 1,2-dikloroetana) atau dimer (dalam pelarut sikloheksana) (Stary, J., 1964). Oleh karena itu ada dua persamaan reaksi yang dapat digunakan untuk menjelaskan reaksi di dalam resin pada saat terjadi kesetimbangan. n+ + M aq + nHLorg Û MLn,org + nH aq
(2)
3.5 Pengaruh pH terhadap sorpsi ion logam pH merupakan salah satu parameter penting pada proses sorpsi ion-ion logam dalam resin yang mengandung ekstraktan. Esktraktan yang digunakan untuk mengetahui pengaruh pH terhadap persen sorpsi ion-ion logam adalah campuran D2EHPA/TBP (3:1), sedangkan perbandingan massa ektraktan/resin yang digunakan ialah 50/50 (%b/b). Pada Gambar 6 diperlihatkan bahwa sorpsi ion-ion logam cenderung meningkat dengan meningkatnya pH larutan. Nilai pH optimum untuk sorpsi masing-masing ion La(III), Nd(III) dan Gd(III) secara berturut-turut tercapai pada pH 4,5; 3 dan 1,5. Selanjutnya persen sorpsi mengalami penurunan akibat ion-ion logam berangsur-angsur mengendap dengan meningkatnya pH larutan. Sorpsi ion-ion logam semakin meningkat dengan menurunnya jari-jari ion logam dengan urutan La<Sm
Ibnu Khaldun dkk, Pengaruh Komposisi Asam Bis(2-Etilheksil)Fosfat (D2EHPA) 25
Tabel 3. Beberapa frekuensi fundamental (cm-1) matriks resin Amberlite XAD-16 dalam resin D2EHPA/XAD-16, TBP/XAD-16 dan D2EHPA-TBP(3:1)/XAD-16 NO
XAD-16
D2EHPA/XAD-16
TBP/XAD-16
1 2 3 4 5
1602 1446,6 794,67
1602 1463 1237 1031 794,7
1602 1460 1276 1031 794,67
D2EHPA-TBP/ XAD-16 1602 1460 1230 1031 794,67
100
80
80
60 40 20
60 40 20
0
0 0
5
10
15
20
25
30
0
5
10
Wak tu (m enit) 0%
10%
20%
50%
60%
0%
10%
15
20
Waktu (m e nit) 20%
(7a)
25 50%
30 60%
(7b) La(III)-D2EHPA-TBP/XAD16
Gd(III)-D2EHPA/XAD16 100
100
80
Sorpsi (%)
80 Sorpsi (%)
Regangan dari C=C Regangan dari C=C P=O regangan dari (-O-P=O) Regangan P-O-C Regang C–H
Nd(III)-D2EHPA/XAD16
100
Sorpsi (%)
Sorpsi (%)
La(III)-D2EHPA/XAD16
Keterangan
60 40
60 40 20
20 0 0
0 0
5
10
15
20
25
10%
20%
50%
10
15
20
25
30
Waktu (m enit) 0%
Waktu (m enit) 0%
5
30 10%
20%
50%
60%
60%
(7c)
(7d)
Gambar 7. Pengaruh perbandingan berat (ekstraktan/resin) terhadap persen sorpsi La(III), Nd(III) dan Gd(III). 4. Kesimpulan Dengan meningkatnya perbandingan ekstraktan/resin meningkat pula kapasitas sorpsi resin. Kapasitas sorpsi resin optimal diperoleh pada perbandingan ekstraktan/resin 60/40 (%b/b) dengan urutan TBP>D2EHPA/TBP>D2EHPA yang dibuat dengan metode basah ataupun dengan metode kering. Kapasitas sorpsi resin Amberlite XAD-16 lebih besar jika digunakan metode kering, dibandingkan dengan metode basah. Dengan meningkatnya perbandingan ekstraktan/resin maka waktu yang dibutuhkan untuk sorpsi ion-ion LTJ semakin pendek. Kesetimbangan sorpsi untuk La(III) yaitu pada menit ke-10, sedangkan
untuk ion Nd(III) dan Gd(III) tercapai pada menit ke15. Nilai pH optimum untuk sorpsi masing-masing ion logan La(III), Nd(III) dan Gd(III) secara berturut-turut adalah 4,5; 3 dan 1,5. Jenis ekstraktan berpengaruh terhadap sorpsi ion Nd(III) menurut urutan D2EHPA/TBP>D2EHPA>TBP. Sorpsi ion-ion logam semakin meningkat dengan menurunnya jari-jari ion logam yaitu La<Sm
26 JURNAL MATEMATIKA DAN SAINS, MARET 2009, VOL. 14 NO. 1
Penelitian Hibah Bersaing XV 2008 dengan nomor kontrak 001/SP2H/PP/DP2M/III/2008, kepada Pemerintahan Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam atas bantuan dana pendidikan yang diberikan. Daftar Pustaka Cortina, J. L. and Warshawsky, A., Developments in Solid-Liquid Extraction by SolventImpregnated Resins, in J. A., Marinsky Y., Marcus, (Eds.), 1997, Ion Exchange and Solvent Extraction, Marcel Dekker, 195-293. Cortina, J. L., Miralles, N., Sastre, A., and M., Aguilar, 1995, Solid-liquid Extraction Studies of Zn(II), Cu(II) and Cd(II) from Chloride Media with Impregnated Resins Containing Mixtures of Organophosphorus Compounds Immobilized on to Amberlite XAD-2, Hydrometallurgy, 37, 301-322. Juang, R.S., 1999, Preparation, Properties and Sorption Behaviour of Impregnated Resins Containing Acidic Organophosphorus Extractants, Proc. Natl. Sci. Counc. ROC(A), 23:3, 353-364. Karraker, G., 1970, Coordination of trivalent lathanides ions. J. Chem. Educ. 47, 424. Khaldun, I., Buchari, M. B., Amran, dan A., Sulaeman, 2007, Separation of La(III), Ce(III), Pr(III) and Nd(III) Using Solvent Impregnated Resin (SIR), Proceeding International Conference
On Chemical Sciences (ICCS-2007) UGMUSM. Yogyakarta. Matsunaga, H., Ismail, A. A., Wakui, Y., and Yokoyama, 2001, Extraction of Rare Earth Elements with 2-ethylhexyl Hydrogen 2ethylhexyl Phosphonate Impregnated Resins Having Different Morphology and Reagent Content, React. Funct. Polym., 49:3, 189195. Metwally, E., Saleh, Sh., and H.A., El-Naggar 2005, Extraction and Separation of Uranium(VI) and Thorium(VI) using Tri-n-dodecylamineImpregnated Resins, J. Nucl. Radiochem. Sci., 6:2, 119-126. Morais, C. A. and V. S. T. Ciminelli, 2004, Process Development for the Recovery of High-grade Lanthanum by Solvent Extraction, Hydrometallurgy, 73, 237–244. Stary, J., 1964, The Solvent Extraction of Metal Chelates, Pergamon Press, London. Toshi, K., Haruno, O., and H. Hiroshi, 1961, Spectrophotometric study of the complex of lanthanum and alizarin Red S , Talanta. 8:7, 552-556. Villaescusa, I., Salvado, V., and J. de Pablo, 1997, Solid-liquid Extraction of Au(III) From Aqueous Chloride Solutions by Tri-ndodecylammonium Chloride-impregnated in Amberlite XAD-2 Resin, React. Funct. Polym., 32:2, 125-130.
