Dokumen tersebut membahas tentang pemanfaatan pasir pantai sebagai sumber silika untuk pembuatan adsorben logam emas melalui teknik imprinted ionic. Ia menjelaskan tentang latar belakang permasalahan limbah elektronik, sintesis silika dari pasir pantai, dan pembuatan material imprinted ionic Au(III) dengan menggunakan prekusor natrium silikat dari pasir pantai.

1. PEMANFAATAN PASIR PANTAI SEBAGAI SUMBER SILIKA UNTUK
PEMBUATAN ADSORBEN LOGAM EMAS MELALUI TEKNIK
IMPRINTED IONIC
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Pertumbuhan dunia industri teknologi dan elektronik sekarang ini semakin
meningkat dan telah merubah dunia menjadi serba mesin, mulai dari komunikasi,
transportasi, kedokteran dan hampirseluruh aktivitas manusia selalu bersinggungan
dengan mesin.Tanpa kita sadari semua barang elektronik yang kita gunakan setiap
hari dan hampir digunakan oleh seluruh manusia dibumi ini telah memberikan
permasalahan tersendiri bagi lingkungan dan kehidupan manusia.Bahan-bahan
beracun dan berbahaya yang terdapat dalam limbah elektronik diantaranya adalah
timah, cadmium, merkuri, poliklorin bifenil (PCBs) dan brominated flame retardants
(Song dan Li, 2015; Chen et al., 2016).Emas merupakan salah satu logam yang
digunakan dalam industri elektronik, karena memiliki konduktivitas elektrik yang
cukup tinggi dan sifatnya yang tidak mudah terkorosi (Roslan, et al., 2017). Dalam
sebuah artikel yang ditulis oleh Hagelüken dan Corti (2010) mengatakan bahwa
penggunaan emas dalam peralatan elektronik setiap tahunnya mencapai 300 ton emas,
dengan konsentrasi mencapai 300-350 g/t pada ponsel dan 200-250 g/t untuk circuit
computer.
Adanya permasalahan lingkungan yang disebabkan logam berat dari limbah
elektronik, maka diperlukan suatu tindakan yang mampu mengatasi permasalahan
tersebut.Beberapa metode yang telah digunakan dalam pengambilan emas dari limbah
elektronik diantaranya adalah hidrometalurgi, biometalurgi, pirometalurgi, presipitasi
maupun dengan caraleaching.Akan tetapi, semua metode tersebut menggunakan
bahan-bahan kimia yang juga berbahaya bagi lingkungan (Roslan,et al., 2017).Oleh
sebabitu diperlukan metode yang ramah lingkungan dan selektif dalam pengambilan
logam emas.
Adsorbsi dengan teknik ekstraksi fase padat merupakan salah satu cara yang
paling tepat dalam pengambilan logam emas.Hal ini karena metode adsorbsi sangat
mudah, murah dan cepat selain itu dapat pula dikombinasikan dengan deteksi
kromatografi.Tenik ektraksi fase padat memiliki kemampuan selektivitas yang baik
dalam adsorpsi ion logam.Silika gel merupakan adsorben yang ideal dalam teknik

2. ekstraksi fase padat karena stabil dalam suasana asam, memiliki porositas yang
tinggi, area yang luas, dan tahan terhadap suhu tinggi (Buhani et al., 2010).Silika gel
yang digunakan berasal dari pasir pantai, hal ini karena sumber daya mineral di
Indonesia sangat melimpah, dan memiliki potensi yang sangat besar untuk
dikembangkan (Trisko et al., 2013).
Dalam penelitian ini akan dilakukan sintesis silika dengan metode
kopresipitasi dari pasir pantai yang akan dimodifikasi dengan Trimetoksisilil
Propildietilen Triamin (TMPDT) sebagai adsorben logam emas pada limbah
elektronik. Metode pengambilan emas yang digunakan adalah adsorbsi dengan teknik
ekstraksi fase padat. Diharapkan dengan adanya penelitian ini dapat mengurangi
permasalahan lingkungan dari limbah elektronik (E-waste) dan mampu menyediakan
bahan baku emas yang dapat digunakan kembali.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Limbah Elektronik
Kehidupan manusia pada saat ini tidak terlepas dari penggunaan alat
elektronik seperti ponsel, televisi, komputer, kulkas dan lain-lain. Dari tahun ke
tahun, penggunaan peralatan elektronik semakin meningkat seiring dengan
meningkatnya jumlah penduduk dunia. Selama 10 tahun terakhir jumlah peralatan
elektronik di Indonesia mengalami peningkatan yang cukup signifikan. Peningkatan
ini mengakibatkan limbah elektronik juga meningkat (Agus Pramono, 2006).
Peningkatan jumlah limbah elektronik tidak hanya terjadi di Indonesia tetapi
juga terjadi di beberapa negara maju. Limbah elektronik yang dihasilkan oleh negara
Jerman per tahunnya kira-kira sebesar 1,8 juta. Di Austria limbah elektronik yang
dihasilkan sebesar 85.000 mg dan 5000 mg merupakan limbah yang berbahaya. Di
Polandia menghasilkan 3000 mg per tahun sejak 2005 dan terjadi peningkatan 3-5
juta per tahun sampai sekarang (Gramatyaka, Nowosielki, Sakiewicz, 2007).
Beberapa Negara maju seperti Jepang, Cina dan India telah banyak mengembangkan
teknologi dalam pengolahan limbah elektronik (E-waste) dan telah distandarisasi oleh
pemerintahnya, sedangkan di Indonesia belum ada standar khusus dalam penanganan
limbah elektronik yang kian hari kian meningkat.
Secara umum limbah elektronik mengandung 40 % logam, 30 % plastik dan
30 % bahan oksida. Menurut Gramatyaka, Nowosielki, Sakiewich (2007), dalam
limbah elektronik mengandung 20 % tembaga (Cu), 8% besi (Fe), 4 % timah (Sn), 2
% nikel (Ni), 2 % timbal (Pb), 1 % seng (Zn), 0,2 % perak (Ag), 0,1 % emas (Au)

3. dan 0,005 % palladium (Pa).Menurut Langner dalam Ficeriova, J., dkk, 2008, dalam
limbah elektronik juga mengandung logam berharga yaitu emas. Sebagai contoh
kandungan emas rendah (< 100 ppm Au) terdapat pada rangkaian elektronik pada
TV, kalkulator dan monitor. Kandungan emas menengah (100-400 ppm Au) terdapat
pada rangkaian elektronik komputer, laptop dan telephon, sedangkan kandungan
emas paling tinggi (> 400 ppm Au) terdapat pada ponsel.
2.2. Silika dari Pasir Pantai
Pasir adalah material butiran dengan diameter antara 1/16 hingga 2 mm. Pasir
dapat digolongkan menjadi tiga kategori utama yaitu pasir terigen (terrigeneous
sand), pasir karbonat (carbonate sand) dan pasir piroklasti (pyroclastic sand)
(Pettijohn, 1987). Pasir pantai di Indonesia umumnya berwarna putih dan cenderung
mengandung material berupa pasir kuarsa atau pasir silika. Pasir silika terdiri atas
kristal-kristal silika (SiO2) dan mengandung senyawa pengotor seperti oksida besi,
oksida kalsium, oksida alkali, oksida magnesium, tanah liat dan zat organik hasil sisa
hewan serta tumbuhan (Fairusdkk., 2009).
Menurut Suryanti (2003), pasir laut hitam memiliki kandungan silika dioksida
(SiO2) sebesar 87-95 %, sedangkan pasir putih memiliki kandungan silika dioksida
(SiO2) sebesar 72-48 %. Kandungan silika dioksida yang terdapat dalam pasir laut
mengakibatkan pasir laut dapat mengikat beberapa ion logam berat seperti Cu (II).
Ion yang bermuatan negatif pada silika dioksida akan berikatan dengan ion Cu (II).
Semakin besar kandungan silika dioksida (SiO2) maka kemampuan pasir laut untuk
mengabsorpsi ion logam berat semakin besar.Agar dalam pemanfaatanya bernilai
ekonomis dan memiliki kinerja yang efektif silika memerlukan modifikasi pada
permukaanya dengan gugus fungsional tertentu untuk meningkatkan kemampuan
adsorbsinya.Modifikasi dapat dilakukan secara kimia dengan menggunakan senyawa
organosilan sebagai linker, yang kemudian diikuti dengan penempelan gugus aktif
pada linker. Jenis linker yang telah digunakan antara lain : aminopropyl
triethoxysilane (APTES) (Ngeontae et al., 2007),3-kloropropiltrimetoksisilan
(CPTMS) (Budiman et al., 2009), 3-aminopropiltrimetoksisilan(APTMS) (Namor
and Abbas, 2010; Chai etal., 2010). Seperti dalam penelitian Pavan et al.,
(2002)melakukan modifikasi silika dengan anilin secara sol-gel. Anilin diimobilisasi
pada permukaan silika menggunakan penggandeng kloropropiltrimetoksisilan
(CPTMS).
2.3. Teknik Imprinted Ionic

4. Teknik imprinted ionic didasarkan pada kopolimerisasi dan monomer baik
terisolasi maupun non isolasi atau ion kompleks dengan agen pengikat silang (Rao et
al., 2004). Melalui pendekatan tersebut gugus ligan yang sesuai akan berinteraksi
dengan ion logam untuk membentuk kompleks yang kemudian dilapisi dalam polimer
melalui pengikatan silang. Selanjutnya ion logam dilepaskan dan terbentuk templat,
akibatnya apabila terjadi interaksi dengan ion logam yang samadapat meningkatkan
pengikatan yang lebih kuat dan juga selektivitas terhadap ion logam tersebut.
Selektivitas ini terjadi karena beberapa faktor: (1) adanya interaksi spesifik antara ion
logam dan ligan, (2) bentuk geometri koordinasi dan bilangan koordinasi ion logam
yang sesuai dengan templat, (3) muatan ion logam, (4) ukuran ion logam.
Keberhasilan membuat templat ion logam pada material imprinted sangat ditentukan
oleh penggunaan ligan yang sesuai untuk pembentukan kompleks dengan ion logam,
karena akan berpengaruh secara langsung terhadap selektivitas material.
Beberapa penelitian tentang imprinted ionic diantaranya adalah : Zhang etal.,
(2007) membuat material imprinted ionic Dy (III) menggunakan modifier
thenoyltrifluoroacetone (TTA) selanjutnya material tersebut digunakan untuk
ekstraksi fasa padat (EFP). Zhao et al., (2007) membuat material polimer imprinted
ionic Zn (II) secara kopolimerisasi monomer 8-acryloxyquinoline (8-AOQ) dan
crosslinker ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) dengan hadirnya 2,2
azobisisobutyronitrile. Material tersebut digunakan untuk ekstraksi fase padat (EFP).
Lebih lanjut Gao et al., (2007) mensintesis material imprinted ionic dari silika gel
yang diaktivasi, kemudian dimodifikasi menggunakan kloropropiltrimetoksisilan dan
molekul polietilendiamin (PEI) dengan ion templat Cu (II) dan Cd (II) sebagai
templat. Sintesis material imprinted ionic Au (III) telah dilakukan secara sol-gel oleh
Sakti et al., (2013). Sintesis material tersebut menggunakan natrium silikat sebagai
sumber silika dan aminopropiltrimetoksisilan (APTMS) sebagai modifier dengan
templat ion Au (III). Selanjutnya material tersebut digunakan sebagai adsoben.
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan Penelitian
Alat dan bahan yang digunakan antaralain yaitu pasir pantai sebagai
sumbersilika, aquades, kertas indikator, Trimetoksisilil Propildietilen Triamin
(TMPDT), NaOH, HCl, CuCl3.2H2O, Zn(NO3)2.4H2O dari merck, larutan Au(III) 500
ppm, larutan standardAu(III) 1000 ppm dari merck. Peralatan yang digunakan antara

5. lain peralatan gelas standard, timbangan analitik, penggerus (silika porselin), ayakan
120 mesh, oven, pH meter, dan pengaduk silika.Peralatan analisis terdiri dari XRF,
FTIR, AAS dan N2-BET/BJH (SAA).
3.2. Tahapan Penelitian
3.2.1. Sintesis Na2SiO3 dari Pasir Pantai dengan Metode Kopresipitasi
Pasir pantai dihaluskan dengan mortal dan alu serta diayak dengan ayakan 200
mesh, kemudian dianalisa dengan XRF untuk diketahui kandungan
silikanya.Pembuatan Na2SiO3 mengacu pada penelitian Hadi et al., (2011) dan Sakti
et al., (2013)pasir direndam dalam 2 M HCl selama 12 jam kemudian dicuci dengan
aquades dan dikeringkan. 4 g pasir pantai ditimbang dan direaksikan dengan NaOH 5
M, 6 M, dan 7M kemudian disaring.Larutan lolos saring ditambah air kemudian
dititrasi sedikit demi sedikit dengan HCl dengan mengontrol pH mendekati 7-
8.Setelah terbentuk silika gel, titrasi dihentikan untuk kondisi pH 7-8 atau lanjutkan
titrasi sampai pH akhir mencapai 4-5 dan 1-2. Gel hasil titrasi dicuci dengan aquades
sebanyaklima kaliuntuk menghilangkan NaCl dengan aquades 300 mL. Disaring
silika gel kemudian dikeringkan dengan suhu 800 C.Setelah kadar air hilang, digerus
dengan mortar sehingga didapatkan serbuk silika. Selanjutnya dikarakterisasi dengan
AAS untuk menentukan kadar Si dan FTIR untuk mengetahui gugus fungsinya.
3.2.2. Sintesis Material Imprinted IonicAu(III) (i-Au-HTS) menggunakan
Prekusor Natrium Silikat dari Pasir Pantai
Pada pembuatan material imprinted ionic Au(III) (i-Au-HTS) dilakukan
melalui proses sol-gel, dengan mencampurkan 100 mL Na2SiO3, 10
mLTrimetoksisilil Propildietilen Triamin (TMPDT) dan 10 mL Au(III) 500 mgL-1.
Campuran diaduk dengan pengaduk silika selama 2 jam ditambah HCl 6 M tetes
demi tetes hingga terbentuk gel dan didiamkan selama 24 jam, selanjutnya gel
dinetralkan dengan HCl 1 M dan dicuci dengan akuades, kemudian dioven pada suhu
70 oC selama 6 jam hingga kering. Hasilnya berupa gel kering lalu dihaluskan hingga
ukurannya mencapai 150 mesh. Kandungan emas dalam gel kering dielusi dengan
larutan tiourea-HCl. Material yang terbentuk adalah material imprinted ionicAu(III)
(i-Au-HTS).
3.2.3. Karakterisasi Silika Termodifikasi TMPDT
Na2SiO3 yang telah dimodifikasi dianalisis gugus fungsinya dengan
FTIR.Sifat permukaan material meliputi diameter pori, luas permukaan dan volume
pori total dianalisis dengan instrument N2-BET/BJH (SAA).
3.2.4. Penentuan Adsorpsi Bersaing (Selektivitas) Ion Logam Au(III) dengan
Ion Logam Lain

6. Sebanyak 10 mg material (i-Au-HTS) dari pasir pantai, dikontakkan dengan
10 mL larutan yang mengandung pasangan Au(III) 15 mgL-1 dengan ion logam lain
seperti : Zn(II) dan Cu(II) dengan variasi konsentrasi 5, 10, dan 15 mgL-1.Selanjutnya
dibandingkan dengan material yang tanpa menggunakanimprinted ionicAu(III).
3.2.5. Penentuan Kapasitas Maksimum Adsorpsi
Sebanyak 10 mg material (i-Au-HTS), dikontakkan dengan 10 mL Au(III)
dengan variasi konsentrasi 0- 25 (0, 5, 10, 15, 20, 25) mgL-1 pada pH optimum.
Selanjutnya di-shakerselama waktu kesetimbangan tercapai kemudian disaring dan
filtrat dianalisis denganSpektroskopi Serapan Atom (SSA).Hasil pembacaan
adsorbansi dikonversi kedalam konsentrasi ion Au dengan menggunakan kurva
kalibrasi.Presentase adsorbsi dan kapasitas adsorben dapat dihitung berdasarkan data
konsentrasi.

7. BAB 5
DAFTAR PUSTAKA
Agus Pramono, 2006, Limbah Elektronik di Indonesia, Berita Antara Edisi
Tanggal 20 Desember 2006.
Budiman, H., Sri, F.H., Setiawan, A., 2009, Preparation of Silica Modified with 2-
Mercaptoimidazole and Its Sorption Properties of Chromium(III). E-J.
Chem. 61, 141-150 6, 141–150.
Buhani, Narsito, Nuryono, Kunarti, E.S., 2010, Production of Metal Ion
ImprintedCadmium,Desalin, 251, 83–89.
Chen M, Ogunseitan OA, Wang J, Chen H, Wang B, dan Chen S. 2016.Evolution of
electronicwaste toxicity: Trends in innovation and regulation. Environ
Int;89–90:147–54.
Ficeriova, J., Balaz, P., Dutkova, E., Gock, E., 2008, Leaching Gold and Silver
Crushed Au-Ag Waste, The Open Chemical Engineering Journal, Vol 29,
6-9.
Gao, B., An, F., Zhu, Y., 2007, Novel surface ionic imprinting materials prepared via
couple grafting of polymer and ionic imprinting on surfaces of silica gel
particles,Polymer,48, 2288–297.
Gramatyka, P., Nowosielki, R., Sakiewicz, P., 2007, Recycling of Waste Electrical
and Electronic Equipment, Journal of Achievements of Materials and
Manufacturing Engineering Vol 20, 535-538.
Hadi, S., Munasir dan Triwikantoro.2011.Sintesis Silika Berbasis Pasir Alam
Bancarmenggunakan Metode Kopresipitasi.Jurnal Fisika dan Aplikasinya.
(1)(2).
Hagelüken, C., Corti, C.W., 2010, Recycling of gold from electronics:Cost-
effective use through “Design for Recycling”,Gold Bull., 43, 209–220.
Namor,A.D., Abbas, I., 2010, Diethyl Sulfide Modified Silica and Calix[4]Pyrrole
Chelating Resin: Synthesis and Mercury(II) Cation Retention Properties,Anal
Methods, 2, 63–71.
Ngeontae, W., Aeungmaitrepirom, W., Tuntulani, T., 2007. Chemically modified
silica gel with aminothioamidoanthraquinone for solid phase extraction and

8. preconcentration of Pb(II), Cu(II), Ni(II), Co(II) and Cd(II),Talanta, 71,
1075–1082.
Rao, P.., Daniel, S., Gladis, J.., 2004, Tailored materials for preconcentration or
separation of metals by ion-imprinted polymers for solid-phase extraction
(IIP-SPE),Trends Anal.Chem,23, 29–35.
Roslan, N.A., Suah F.B.M dan Mohamed N. 2017. The use of an electrogenerative
process as a greener method for recoveryof gold(III) from the E-waste.
Separation and Purification Technology.182. (1–8).
Sakti, S.C.W., Siswanta, D., Nuryono, 2013, Adsorption of gold(III) on ionic
imprinted amino-silika hybrid prepared from rice hull ash,Pure Appl Chem.,
85, 211–223.
Song Q dan Li J. 2015.A review on human health consequences of metals exposure to
ewaste in China. Environ Pollut;196:450–61.
Trisko, N., Hastiawan, I., Rakhmawaty, D.E., 2013, Penentuan Kadar Silika dari
Pasir Limbah Pertambangan dan Pemanfaatan Pasir Limbah Sebagai
Bahan Pengisi Bata Beton, Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi
Nuklir, PTNBR – BATAN, Bandung.
Zhang, N., Hu, B., Huang, C., 2007, A new ion-imprinted silika gel sorbent for on-
line selective solid-phase extraction of dysprosium(III) with detection by
inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry,Anal. Chim. Acta, 597,
12–18.
Zhao, J., Han, B., Zhang, Y., Wang, D., 2007, Synthesis of Zn(II) ion-imprinted
solid-phase extraction material and its analytical application,Anal. Chim.
Acta,603, 87–92.