ZEOLIT

Zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal aluminosilikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensinya. Ion – ion logam tersebut dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolit dan dapat menyerap air secara reversible. Molekul-molekul air yang terdapat dalam zeolit merupakan molekul yang mudah terlepas. Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit – unit tetrahedral AlO₄ dan SiO₄ yang saling berhubungan melalui atom O dan di dalam struktur tersebut Si⁴⁺ dapat diganti dengan Al³⁺ sehingga rumus empiris zeolit menjadi :

M_2/nO.Al₂O₃.xSiO₂.yH₂O

Dimana :         M = kation alkali atau alkali tanah

n = valensi logam alkali

X = bilangan tertentu (2 s/d 10)

Y = bilangan tertentu (2 s/d 7)

Jadi zeolit terdiri dari 3 komponen yaitu: kation yang dipertukarkan, kerangka aluminosilikat dan fase air. Ikatan ion Al –Si–O membentuk struktur Kristal sedangkan logam alkali merupakan sumber kation yang mudah dipertukarkan. Struktur zeolit bermuatan ion Al³⁺ lebih kecil daripada Si⁴⁺ maka ion Al³⁺ cenderung bersifat negatif dan mengikat kation alkali atau alkali tanah untuk dinetralkan muatannya. Kation alkali atau alkali tanah dalam zeolit inilah yang selanjutnya dimanfaatkan dalam proses ion exchange.

Zeolit alam yang telah diaktivasi dengan asam mineral ( H₂SO₄ ), akan lebih tinggi daya pemucatnya karena asam mineral tersebut bereaksi dengan komponen berupa garam Ca dan Mg yang menutupi pori–pori adsorben. Di samping itu asam mineral melarutkan Al₂O₃ sehingga dapat menaikkan perbandingan jumlah SiO₂ dan Al₂O₃ dari (2 – 3) :1 menjadi (5 – 6) : 1. Zeolit dengan perbandingan jumlah SiO₂ dan Al₂O₃ tinggi bersifat hidrofilik dan akan menyerap molekul yang tidak polar.

Berdasarkan asalnya zeolit dibagi menjadi 2 yaitu:

Ø    Zeolit Alam

Zeolit alam terbentuk karena adanya proses perubahan alam (zeolitisasi) dari batuan vulkanik tuf. Pembentukan mineral zeolit diduga merupakan hasil reaksi debu vulkanik dengan air garam, ada juga beberapa zeolit seperti kabasit, erionit, dan filipsit diduga sebagai hasil dari proses hidrotermal. Karena sifat-sifat zeolit alam sangat terbatas maka dilakukan sintesis zeolit untuk mensubstitusi zeolit yang berasal dari alam.

Ø    Zeolit Sintetik

Zeolit sintetik merupakan rekayasa dari zeolit alam yang direkayasa oleh mannusia melalui proses kimia. Perkembangan zeolit sintetik dimulai sejak akhir tahun 1940 oleh Union Carbide Corporations, melalui suatu program pembuatan zeolit dengan meniru proses hidrotermal alamiah. Dengan cara ini telah berhasil dibuat lebih dari serattus jenis zeolit, sebagai upaya pencarian jenis-jenis zeolit yang mempunyai daya guna tinggi. Zeolit sintetik dapat diproduksi dengan cara hidrotermal dan kebanyakan diproduksi dibawah kondisi tidak setimbang, akibatnya zeolit yang dihasilkan merupakan bahan metastabil atau mudah berubah. Tahap pertama dalam pembuatan zeolit adalah reaksi bahan dasar seperti gel atau zat padat amorf. Hidroksida alkali dengan pH tinggi dan basa kuat dengan kondisi operasi pada suhu hirotermal rendah.

Berdasarkan sifatnya, zeolit dapat digunakan untuk proses pengeringan atau dehidrasi, daya serap (adsorbsi), penukar ion, dan sebagai katalis. Zeolit telah banyak digunakan dalam berbagai keperluan seperti bidang peternakan, pertanian, perikanan, industri, untuk keperluan rumah tangga dan juga pelestarian alam.

Pemakaian zeolit sebagai katalis telah banyak digunakan, di antaranya sebagai katalis dalam perengkahan minyak goreng, sebagai katalis dalam proses konversi senyawa ABE menjadi hidrokarbon. Pengolahan zeolit alam menjadi katalis juga telah banyak dilakukan diantaranya sebagai katalis untuk pembuatan biodiesel.

Pada umumnya zeolit yang ditambang langsung dari alam masih mengandung pengotor- pengotor organik berwujud kristal maupun amorf. Untuk meningkatkan kualitas zeolit alam, terutama sebagai katalis pembuatan biodiesel, harus dilakukan aktivasi terhadap zeolit alam.