Potensi Zeolit Alam Sebagai Antioksidan

POTENSI ZEOLIT ALAM SEBAGAI ANTIOKSIDAN
DONY RAHMAD PRANOTO
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
ABSTRAK
DONY RAHMAD PRANOTO. Potensi Zeolit Alam sebagai Antioksidan.
Dibimbing oleh SRI SUGIARTI dan ETI ROHAETI.
Zeolit merupakan mineral aluminosilikat dengan struktur kerangka tiga
dimensi, memiliki pori dan saluran yang saling berhubungan sehingga
permukaannya menjadi sangat luas dan efektif sebagai adsorben. Selain itu, zeolit
memiliki permukaan bermuatan negatif yang dapat berinteraksi dengan senyawa
atau molekul bermuatan seperti 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH). Penelitian ini
bertujuan menentukan aktivitas penangkapan radikal bebas DPPH oleh zeolit
alam Indonesia, yaitu zeolit Banten, Lampung, Sukabumi, dan Tasikmalaya. Uji
aktivitas antioksidan terhadap DPPH dilakukan pada zeolit tanpa perlakuan, zeolit
teraktivasi-suhu, dan zeolit teraktivasi-asam. Aktivitas antioksidan tertinggi
ditunjukkan oleh zeolit Sukabumi teraktivasi-suhu 100 °C sebesar 85.56% dan
zeolit Sukabumi teraktivasi-HCl 1 M sebesar 65.56%, tetapi belum sebaik asam
askorbat yang memiliki aktivitas antioksidan 92.14%. Hasil analisis mikroskop
elektron pemayaran dan difraksi sinar-X menunjukkan bahwa zeolit Banten,
Lampung, Sukabumi, dan Tasikmalaya adalah jenis klinoptilolit.
ABSTRACT
DONY RAHMAD PRANOTO. Potency of Natural Zeolite as Antioxidant.
Supervised by SRI SUGIARTI and ETI ROHAETI.
Zeolite is an aluminosilicate mineral which are three dimensional
frameworks in its structure, has cavities and channels connected to each other
creating wide surface so that effective as an adsorbent. Besides, zeolite has
negative charge, which can interact with charged compounds or molecules such as
1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). The aim of this research is to measure the
activity of Indonesian natural zeolites from Banten, Lampung, Sukabumi, and
Tasikmalaya to scavenge DPPH free-radical. Antioxidant activity test against
DPPH performed on the untreated zeolite, temperature-activated zeolite, and acidactivated zeolite. The highest antioxidant activity was shown by Sukabumi
zeolite, which was 85.56% when activated at 100 °C and 65.56% when activated
with 1 M HCl. The results of scanning electrone microscopy and X-ray diffraction
analysis showed that zeolites from Banten, Lampung, Sukabumi, and
Tasikmalaya are clinoptilolite type.
POTENSI ZEOLIT ALAM SEBAGAI ANTIOKSIDAN
DONY RAHMAD PRANOTO
Skripsi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Skripsi
Nama
NIM
:
:
:
Potensi Zeolit Alam Sebagai Antioksidan
Dony Rahmad Pranoto
G44096024
Disetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Sri Sugiarti, PhD
NIP 19701225 199512 2 001
Dr Eti Rohaeti, MS
NIP 19600807 198703 2 001
Diketahui
Ketua Departemen Kimia
Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Assalamu’alaikum wr. Wb
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2011 ini adalah Potensi
Zeolit Alam sebagai Antioksidan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Sri Sugiarti, PhD dan Ibu Dr
Eti Rohaeti, MS selaku pembimbing yang telah memberikan arahan, bimbingan,
motivasi, dan doa selama penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada Ayahanda H M Sukarmin, Ibunda Hj Dewy Isbiyati, adik tersayang Mika
Asrini SSi, Rahman Yusuf, dan Winda Andarina SSi yang telah memberikan doa,
semangat, kasih sayang, dan dukungan selama masa studi hingga proses
penyusunan karya ilmiah ini.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh laboran, analis,
dan staf Laboratorium Anorganik. Tidak lupa ungkapan terima kasih juga penulis
sampaikan kepada sahabatku Muhammad Nazmi, Eristiadi, Indrazakti, dan rekanrekan peneliti (Gina, Putri Sinuhaji, Fitriani Siddiq, Noja, dan Endi). Terima
kasih pula kepada seluruh pihak yang telah membantu Penulis dalam
menyelesaikan karya ilmiah ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu tanpa
maksud mengurangi rasa terima kasih. Semoga Allah SWT memberikan balasan
atas segala amal yang diperbuat dan senantiasa menyertai hamba-Nya dengan
kasih dan sayang-Nya.
Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat.
Bogor, Mei 2012
Dony Rahmad Pranoto
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sragen pada tanggal 5 Oktober 1987 sebagai putra
pertama dari Bapak H. Muhammad Sukarmin dan Ibu Hj. Dewy Isbiyati. Penulis
lulus dari SMA Al-Azhar Medan pada tahun 2005 dan pada tahun yang sama
diterima di Diploma 3 Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur seleksi rapor.
Penulis lulus dari D3 IPB Bogor dengan predikat sangat memuaskan pada tahun
2008 dan melanjutkan pendidikan S1 melalui Program Alih Jenis Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor (IPB)
pada tahun 2009.
Selama menjalani masa perkuliahan di D3 IPB, Penulis pernah mengikuti
Training Safety With Merck: Improving Life and Environment, Pelatihan Hazard
Analysis Critical Control Point (HACCP), Pelatihan Manajemen Organisasi,
Pelatihan Keselamatan Kerja, Pelatihan-Expo-Seminar Pangan, Pelatihan dan
Seminar HACCP & ISO 9000, Pelatihan dan Seminar Kimia Populer ISO 14001.
Selama menjalani masa perkuliahan di IPB, Penulis pernah menjadi asisten
praktikum Pemeliharaan dan Pengoperasian Alat (PPA) 2010/2012 dan Kuliah
Lapang 2010/2011 di program D3 Analis Kimia IPB. Penulis melakukan praktik
kerja lapangan di Perusahaan Prasada Pamunah Limbah Industri (PPLI) dengan
judul Optimasi Koagulasi dan Flokulasi Limbah Cair Buffer Pond. Penulis lulus
dari pendidikan S1 pada tahun 2012 dan pada tahun yang sama melanjutkan
pendidikan Program Pascasarjana Manajemen dan Bisnis IPB.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ viii
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan ............................................................................................ 2
Metode Penelitian ........................................................................................ 2
HASIL DAN PEMBAHASAN
Preparasi Zeolit ........................................................................................... 3
Aktivasi Zeolit Alam ................................................................................... 3
Aktivitas Antioksidan Zeolit ....................................................................... 4
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan...................................................................................................... 7
Saran ............................................................................................................ 7
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 7
LAMPIRAN .......................................................................................................... 10
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Aktivitas antioksidan zeolit alam tanpa perlakuan dan vitamin C ..................... 5
2 Aktivitas antioksidan zeolit alam teraktivasi-suhu ............................................ 6
3 Aktivitas antioksidan zeolit alam teraktivasi-asam ............................................ 6
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Struktur dasar zeolit............................................................................................ 1
2 Struktur 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH).. .................................................... 2
3 Foto morfologi permukaan (SEM) zeolit alam Banten, Lampung,
Sukabumi, dan Tasikmalaya tanpa perlakuan dengan perbesaran 5000 ..........3
4 Profil pola difraksi zeolit alam teraktivasi-suhu 100 °C pada sudut 2θ.. ........... 4
5 Perubahan warna larutan DPPH setelah penambahan zeolit alam tanpa
perlakuan .............................................................................................................5
6 Perubahan warna larutan DPPH setelah penambahan zeolit teraktivasi-suhu 100
°C ........................................................................................................................ 6
7 Perubahan warna larutan DPPH setelah penambahan zeolit teraktivasi-HCl 1 M
............................................................................................................................ 6
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Bagan alir penelitian ......................................................................................... 11
2 Nilai loss of ignition (LOI) zeolit alam pada suhu 1100 °C ............................. 12
3 Data XRD ......................................................................................................... 13
4 Profil pola puncak difraksi zeolit alam dibandingkan dengan profil pola
literatur ICDD................................................................................................... 14
5 Basis data puncak 2θ untuk zeolit alam (klinoptilolit tipe heulandit) .............. 15
6 Skema reaksi dealuminasi dan dekationisasi .................................................... 16
7 Sumbangan proton dari antioksidan ke radikal DPPH ..................................... 17
8 Uji DPPH pada zeolit alam .............................................................................. 18
9 Mekanisme zeolit menetralkan radikal DPPH ................................................. 20
10 Data struktur zeolit klinoptilolit tipe heulandit ................................................ 21
viii
1
PENDAHULUAN
Zeolit merupakan salah satu mineral yang
banyak terkandung di bumi terutama di
Indonesia. Zeolit pertama kali ditemukan di
alam oleh Baron Frederick C pada tahun
1756. Para ahli geologi menemukan 47 lokasi
tambang zeolit di Indonesia, di antaranya
tersebar di Pulau Sumatera, Sulawesi, dan
Jawa (Suyartono & Husaini 1991). Zeolit
dihasilkan dari proses hidrotermal pada
batuan beku basa. Mineral ini biasanya
ditemukan pada celah-celah atau retakan
bebatuan. Zeolit banyak mengandung silika
(Sutarti & Minta 1994). Banyak penelitian
dilakukan
untuk
mengetahui
proses
terbentuknya zeolit. Salah satu asumsi
mengatakan bahwa zeolit alam terbentuk dari
reaksi debu vulkanik reaktif dengan air laut
yang mengandung banyak garam alkali dan
alkali tanah dengan proses kristalisasi selama
50000 tahun (Rosdiana 2006).
Zeolit merupakan kelompok silika yang
dikenal sebagai tektosilika, yaitu mineral
berbasis SiO44- dengan struktur tetrahedral
yang membangun pola tiga dimensi dengan
semua atom O-nya digunakan bersama
dengan
tetrahedral
tetangga.
Dengan
demikian, dalam struktur ini nisbah Si:O
adalah 1:2 dan muatan total kerangka adalah
netral. Pada struktur zeolit, Si4+ dapat
digantikan oleh Al3+ yang mengakibatkan
pengurangan
muatan
positif
pada
kerangkanya. Muatan kerangka yang menjadi
negatif dapat dinetralkan dengan pengikatan
kation monovalen atau divalen terutama Na+,
K+, Ca2+, dan Mg2+ (Gambar 1) (Rohaeti
2007).
Gambar 1 Struktur dasar zeolit (Las 2004).
Kegunaan
zeolit
diklasifikasikan
berdasarkan pada kemampuannya melakukan
pertukaran ion, adsorpsi, atau katalis. Saat ini
pemanfaatan
mineral
zeolit
semakin
meningkat, mulai dari penggunaan di dalam
industri berskala kecil sampai besar. Di
negara maju seperti Amerika Serikat, zeolit
sudah dimanfaatkan dalam industri (Saputra
2006). Zeolit juga telah dimanfaatkan di
bidang kedokteran, yaitu sebagai antikanker
(Kresimir & Miroslav 2001).
Penelitian mengenai manfaat zeolit
sebagai antioksidan belum banyak dilakukan.
Antioksidan merupakan zat yang berfungsi
melindungi tubuh dari serangan radikal bebas.
Radikal bebas sendiri merupakan sekelompok
bahan kimia baik berupa atom maupun
molekul yang memiliki elektron tidak
berpasangan pada lapisan luarnya (Arief
2009). Radikal bebas dapat menimbulkan
kerusakan sel dan menyebabkan penyakit
kardiovaskular, penyakit saluran pernapasan,
gangguan sistem kekebalan, karsinogenesis,
bahkan dicurigai ikut berperan dalam proses
penuaan (aging). Vitamin, polifenol, beta
karotena, dan mineral termasuk dalam
golongan
antioksidan.
Secara
alami,
antioksidan sangat besar peranannya pada
manusia untuk mencegah terjadinya penyakit.
Antioksidan menekan kerusakan sel yang
terjadi akibat proses oksidasi radikal bebas
(Susanto et al. 2009).
Zeolit sebagai antioksidan memiliki
beberapa kelebihan dibandingkan dengan
antioksidan hasil ekstraksi dari tanaman.
Pourmorad et al. (2006) menyatakan, aktivitas
antioksidan
ekstrak
tanaman
(seperti
Mellilotus officinalis) lebih besar karena
memiliki kandungan fenolik dan flavonoid
yang cukup tinggi. Namun, proses ekstraksi
membutuhkan
sampel
cukup
banyak,
preparasi sampel yang cukup lama, dan juga
banyak pelarut. Zeolit di sisi lain melimpah di
alam, murah, dan penanganannya cukup
sederhana, tetapi aktivitas antioksidannya
diduga masih belum sebesar ekstrak tanaman
(antioksidan klasik).
Pemanfaatan zeolit alam sangat luas
ditinjau dari sifat fisik dan kimia zeolit.
Menurut Haryati (2011), zeolit sebagai
material unggulan berfungsi sebagai bahan
penompang ekstrak tanaman kedawung,
salam, sirih merah, jambu biji, dan bangle
yang
berpotensi
sebagai
antioksidan.
Pemanfaatan zeolit alam sebagai antioksidan
di Indonesia belum diketahui secara luas.
Penelitian ini bertujuan menentukan potensi
zeolit alam di Indonesia sebagai antioksidan.
Penentuan aktivitas antioksidan dapat
dilakukan menggunakan metode 1,1-difenil-2pikrilhidrazil (DPPH). DPPH adalah suatu
radikal stabil yang mengandung nitrogen
organik dan berwarna ungu gelap (Gambar 2).
2
pengotor seperti tanah, ranting, dan lapukan
organik. Zeolit dihaluskan dan diayak hingga
memiliki ukuran 100 mesh, kemudian dicuci
dengan menggunakan akuades. Serbuk zeolit
yang diperoleh kemudian diaktivasi dan
dicirikan menggunakan SEM.
Gambar 2 Struktur 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil
(DPPH) (Astuti 2009).
Uji DPPH telah digunakan secara luas
pada penelitian fitokimia untuk menguji
aktivitas penangkapan-radikal dari ekstrak
atau senyawa murni. Metode DPPH ini
diharapkan dapat diterapkan pada mineral
alam yang memiliki pori seperti zeolit.
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium
Anorganik, Departemen Kimia, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Pertanian Bogor dari bulan September
2011 hingga Februari 2012.
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan ialah neraca analitik,
peralatan kaca, oven, tanur, pengaduk magnet,
vorteks, spektrofotometer ultraviolet-tampak
(Laboratorium Bersama IPB), mikroskop
elektron pemayaran (SEM) Shimadzu (Badan
Tenaga Atom Nasional-Serpong), dan
difraktometer sinar-X (XRD) 6000 Shimadzu
(Puslitbang Hutan Bogor). Selain itu,
digunakan pula kamera digital untuk
dokumentasi hasil kerja laboratorium dan
lapangan.
Bahan yang digunakan ialah zeolit alam
Indonesia dan berbagai bahan kimia lain baik
dengan tingkat kemurnian spectroscopy grade
maupun teknis. Zeolit alam yang digunakan
berasal dari 4 daerah penambangan, yaitu
Banten,
Lampung,
Sukabumi,
dan
Tasikmalaya. Selanjutnya sampel tersebut
diberi nama sesuai tempat asalnya. Bahanbahan lain yang digunakan ialah larutan HCl
1, 2, 3, dan 4 M, larutan DPPH, akuades, pH
universal, etanol, dan asam askorbat.
Metode Penelitian
Penelitian terbagi menjadi beberapa
tahapan seperti ditunjukkan pada Lampiran 1.
Preparasi Zeolit Alam
Zeolit Banten, Lampung, Sukabumi, dan
Tasikmalaya diseleksi dan dibersihkan dari
Aktivasi
Zeolit
dengan
Kalsinasi
(modifikasi Swantomo et al. 2009)
Zeolit alam hasil preparasi dibakar dalam
tanur pada suhu 100, 200, 300, dan 400 °C
selama 3 jam. Zeolit yang telah aktif siap
digunakan untuk uji aktivitas antioksidan.
Aktivasi Zeolit dengan Penambahan Asam
(modifikasi Syafii 2011)
Aktivasi
dilakukan
dengan
ragam
konsentrasi asam untuk mendapatkan
konsentrasi optimum sampai diperoleh zeolit
aktif sebagai antioksidan. Sebanyak 100 g
zeolit ditambahkan ke dalam 250 mL HCl
dengan ragam konsentrasi 1, 2, 3, dan 4 M.
Campuran diaduk dengan pengaduk magnet
selama 60 menit, lalu didekantasi dan residu
dicuci dengan akuades sampai pH filtrat 6–7.
Kemudian residu dikeringkan dengan oven
pada suhu 300 °C selama 3 jam.
Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode
DPPH (modifikasi Aranda et al. 2009)
Sebanyak 2 g zeolit alam teraktivasi-suhu
dan
teraktivasi-asam
masing-masing
dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan
ditambahkan 9 mL DPPH 125 µM dalam
etanol. Campuran dihomogenkan pada suhu
ruang dengan menggunakan vorteks pada
kecepatan 1000 rpm selama 5 menit,
kemudian disentrifugasi dengan kecepatan
4000 g selama 10 menit untuk memisahkan
endapan dan supernatan. Supernatan diukur
serapannya pada panjang gelombang 517 nm.
Blangko yang digunakan adalah pereaksi
tanpa penambahan zeolit. Asam askorbat
sebanyak 2 g digunakan sebagai kontrol
positif. Kapasitas penghambatan radikal bebas
dihitung berdasarkan persamaan
ktivitas penan kapan adikal
A
A
100
A adalah absorbans kontrol negatif (larutan
DPPH), sedangkan B adalah absorbans
sampel (larutan DPPH ditambah sampel) atau
kontrol positif (larutan DPPH ditambah asam
askorbat). Zeolit yang memiliki aktivitas
antioksidan
paling
baik
dicirikan
menggunakan XRD.
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Preparasi Zeolit
Zeolit alam dari daerah Banten, Lampung,
Sukabumi,
dan
Tasikmalaya
masih
mengandung pengotor non-zeolit seperti
tanah, ranting, dan senyawa organik. Senyawa
organik dan anorganik tersebut dapat dihitung
sebagai loss of ignition (LOI), yaitu selisih
antara bobot sedimen sebelum dan sesudah
pemijaran atau dengan kata lain, kadar zat
yang hilang akibat pembakaran (Halide 2008).
Nilai LOI zeolit Banten 16.97%, zeolit
Lampung 16.08%, zeolit Sukabumi 15.81%,
dan zeolit Tasikmalaya 12.20% (Lampiran 2).
Hasil penelitian LIPI (2010) menunjukkan
bahwa semakin tinggi nilai LOI pada zeolit,
semakin banyak kandungan bahan organik.
Zeolit alam terlebih dahulu dihaluskan
untuk
menghomogenkan
ukuran
dan
memperbesar
luas
permukaan
agar
kemampuannya sebagai adsorben lebih
optimum (Mutngimaturrohmah et al. 2009).
Keberadaan pengotor non-zeolit dapat
menutupi permukaan pori zeolit, maka perlu
dihilangkan. Pencucian menggunakan air
dapat menghilangkan pengotor yang larut
dalam air. Zeolit hasil preparasi dianalisis
menggunakan SEM untuk mengetahui mikro
struktur,
meliputi
tekstur,
morfologi,
komposisi, dan informasi kristalografi
permukaan zeolit (Nais & Wibawa 2011).
Fotomikrograf ditunjukkan pada Gambar 3.
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 3
Foto
morfologi
permukaan
(SEM) zeolit alam Banten (a),
Lampung (b), Sukabumi (c), dan
Tasikmalaya (d) tanpa perlakuan
dengan perbesaran 5000 .
Pencitraan SEM menunjukkan bahwa
zeolit Banten, Lampung, Sukabumi, dan
Tasikmalaya berbentuk kubus tidak beraturan
seperti bentuk struktur kristal klinoptilolit.
Selain itu, terdapat pengotor yang menempel
pada permukaan zeolit. Zeolit alam tersebut
juga masih dikelilingi butiran-butiran kecil
unsur zeolit yang tidak membentuk kristal
atau amorf (Mustain et al. 2011).
Aktivasi Zeolit Alam
Aktivasi
zeolit
merupakan
upaya
memodifikasi keadaan pada struktur kerangka
atau non-kerangka zeolit sehingga diperoleh
sifat fisika dan kimia zeolit yang diinginkan
(Srihapsari
2006).
Aktivasi
bertujuan
memurnikan zeolit dari komponen pengotor,
menghilangkan kation logam dan molekul air,
sehingga memperbesar ukuran pori dan
meningkatkan kapasitas adsorpsi (Rosdiana
2006). Dalam penelitian ini, aktivasi zeolit
Banten,
Lampung,
Sukabumi,
dan
Tasikmalaya diperlukan untuk meningkatkan
aktivitasnya sebagai antioksidan. Aktivasi
zeolit dapat dilakukan melalui beberapa cara,
antara
lain
kalsinasi/pemanasan
dan
perendaman dalam asam atau basa.
Kalsinasi bertujuan mengeluarkan air atau
garam pengotor dari dalam pori zeolit
(Yuliusman et al. 2010). Menurut Saputra
(2006), pemanasan pada suhu di atas 400 °C
menyebabkan kerusakan pada struktur
kerangka tetrahedral zeolit. Karena itu,
kalsinasi dilakukan pada suhu 100, 200, 300,
dan 400 °C. Diharapkan pada ragam suhu
tersebut diperoleh aktivitas zeolit paling tinggi
sebagai antioksidan tanpa merusak struktur
zeolit (Rakmatullah et al. 2007).
Analisis
XRD
digunakan
untuk
mengetahui apakah struktur kristal zeolit
mengalami
perubahan
dengan
proses
pemanasan pada suhu 100 °C. Profil pola
difraksi zeolit yang telah diaktivasi pada suhu
100 °C ditunjukkan pada Gambar 4. Bentuk
profil pola difraksi pada skala 2θ 5° 70°
menunjukkan puncak-puncak tertinggi untuk
setiap mineral zeolit. Zeolit Banten memiliki
puncak difraksi sinar-X te tin i pada 2θ
22.32, 25.70, dan 27.71°, zeolit Lampung
pada 2θ 22.41, 23.65, dan 28.07°, zeolit
Sukabumi pada 2θ 22.35, 26.58, dan 27.91°,
sedangkan zeolit Tasikmalaya pada 2θ 22.13,
25.78, dan 27.76° (Lampiran 3). Intensitas
dan posisi 2θ puncak-puncak tertinggi setiap
zeolit
dibandingkan
dengan
literatur
International Centre for Diffraction Data
(JCPDS-ICDD).
4
a
b
c
d
Keterangan:
a = profil pola difraksi zeolit Banten, b = profil pola difraksi zeolit Lampung, c = profil pola difraksi zeolit Sukabumi, dan
d = profil pola difraksi zeolit Tasikmalaya
Gambar 4 Profil pola difraksi zeolit alam teraktivasi-suhu 100 °C pada sudut 2θ.
Hasil pembandingan memperlihatkan,
zeolit Banten, Lampung, Sukabumi, dan
Tasikmalaya termasuk jenis klinoptilolit
dengan kandungan kation penyeimbang
terbanyak ialah Ca dan Sr (Lampiran 4).
Menurut Kresimir dan Miroslav (2001), zeolit
jenis klinoptilolit memiliki komposisi kimia
SiO2 50 55%, Al2O3 9.3 11.4%, Fe2O3
2.2 2.8%, Na2O 0.8 1.1%, K2O 2.9 4.3%,
MgO 0.8 1.2%, CaO 13.7 17.2%, MnO
0.07 0.22%, dan air 14 16%. Puncak 2θ
untuk mineral zeolit jenis klinoptilolit
berdasarkan JCPDS No 17-0143 ialah 17.305,
22.319, 23.849, 24.850, 25.923, 26.108,
28.036, 30.063, 31.936, dan 32.655 (Lampiran
5). Perbedaan nilai sudut 2θ yang tidak terlalu
jauh menunjukkan bahwa aktivasi pada suhu
100 °C tidak merusak struktur, tetapi hanya
menguapkan air yang terdapat pada pori-pori
zeolit. Diduga zeolit dari setiap daerah
mengandung campuran zeolit jenis mordenit,
karena puncak difraksi sinar-X yang dimiliki
zeolit jenis mordenit (JCPDS No 6-239
den an puncak 2θ: 6.447, 9.745, 15.322,
22.254, 25.631, 26.332, 27.651, dan 30.937)
juga dimiliki zeolit Banten, Lampung,
Sukabumi,
dan
Tasikmalaya,
tetapi
intensitasnya kecil.
Aktivasi zeolit secara kimia bertujuan
membersihkan permukaan pori dari pengotor
dan mengatur kembali letak atom yang dapat
dipertukarkan (Ginting et al. 2007). Proses
aktivasi zeolit dengan perlakuan HCl pada
konsentrasi tertentu menyebabkan zeolit
mengalami dealuminasi dan dekationisasi,
yaitu keluarnya Al dan kation-kation dari
dalam kerangka zeolit (Lampiran 6).
Dekationisasi memperluas permukaan zeolit,
karena pengotor yang menutupi pori-pori
zeolit berkurang. Permukaan yang semakin
luas diharapkan meningkatkan kemampuan
zeolit dalam proses adsorpsi (Fatimah 2009).
Aktivitas Antioksidan Zeolit
Metode DPPH digunakan untuk melihat
potensi zeolit alam sebagai antioksidan.
Metode ini mudah, cepat, dan peka untuk
pengujian aktivitas antioksidan (Koleva et al.
2002). Kontrol positif yang digunakan adalah
asam askorbat. Asam askorbat mudah
mengalami oksidasi oleh radikal bebas karena
mempunyai 2 gugus -OH enolik. Radikal
bebas akan menarik atom hidrogen dari kedua
gugus tersebut sehingga terbentuk radikal
oksigen yang stabil dan tidak membahayakan
karena
elektron
tak
berpasangan
didelokalisasikan melalui resonans (Cholison
& Utami 2008) (Lampiran 7). Aktivitas
antioksidan suatu senyawa dapat mengubah
warna larutan DPPH dari ungu menjadi
kuning. Warna ungu DPPH memberikan
serapan kuat pada panjang gelombang 517
nm. Ketika elektron tak berpasangan pada
5
radikal DPPH menjadi berpasangan oleh
sumbangan elektron dari senyawa yang
memiliki aktivitas antioksidan, absorbans
menurun secara stokiometri sesuai jumlah
elektron yang diambil.
Semua sampel zeolit alam tanpa perlakuan
aktivasi
telah
memiliki
kemampuan
menghambat senyawa radikal bebas, terlihat
dari nilai absorbans yang lebih kecil
dibandingkan
dengan
kontrol
negatif
(Lampiran 8). Namun, data pada Tabel 1
menunjukkan bahwa semua zeolit masih
memiliki aktivitas antioksidan yang jauh lebih
rendah dari pada asam askorbat (kontrol
positif). Permukaan pori zeolit masih tertutupi
pengotor sehingga perlu dilakukan aktivasi.
Diduga mekanisme penangkapan radikal
DPPH pada zeolit berbeda dengan asam
askorbat. Zeolit tidak hanya menetralkan
radikal DPPH dengan menyumbangkan
elektron, tetapi juga menangkap dan
mengadsorpsi radikal DPPH tersebut di dalam
strukturnya (Lampiran 9).
Tabel 1 Aktivitas antioksidan zeolit alam
tanpa perlakuan dan vitamin C
Sampel
Zeolit Banten
Zeolit Lampung
Zeolit Sukabumi
Zeolit Tasikmalaya
Asam askorbat
Aktivitas
antioksidan
(%)
55.20
31.95
42.46
41.20
92.14
Menurut Sukmawardany et al. (2004),
zeolit di Indonesia, terutama zeolit Banten,
Lampung, Sukabumi, dan Tasikmalaya adalah
jenis klinoptilolit. Hal tersebut didukung oleh
hasil analisis SEM dan XRD. Struktur sangkar
zeolit klinoptilolit mempunyai 2 pori utama.
Pori pertama dibatasi oleh 10 oksigen
berdiameter 10.685 Å, ditempati oleh logam
alkali dan alkali tanah (Ca, Na, K, Mg, Fe,
dan Sr). Pori kedua lebih kecil, dibatasi oleh 8
oksigen berdiameter 8.193 Å, dan ditempati
oleh molekul air, logam alkali, dan alkali
tanah (Lampiran 10) (Supardi 2010). Zeolit
dapat mengadsorpsi molekul DPPH karena
ukuran molekulnya lebih kecil dibandingkan
dengan ukuran pori zeolit. Nisbah Si/Al pada
struktur zeolit memengaruhi ukuran porinya.
Zeolit jenis klinoptilolit memiliki nisbah Si/Al
sedang. Semakin kecil nisbah Si/Al, diameter
pori semakin besar. Atom Sr dan Ca sebagai
kation penyeimbang struktur kerangka zeolit
Banten,
Lampung,
Sukabumi,
dan
Tasikmalaya memiliki jejari atom 1.914 dan
1.74 Å. Ukuran atom Sr dan Ca menyebabkan
pelebaran sudut Si-O-Al sehingga membentuk
pori yang besar (Kasmui et al. 2009). Semakin
besar diameter pori zeolit, semakin mudah
DPPH teradsorpsi. Tipe utama interaksi
adsorpsi DPPH dengan zeolit adalah gaya van
der Waals, hasil interaksi dispersif dan
induktif molekul DPPH dengan zeolit
(Vasileva et al. 2010).
Permukaan zeolit yang bermuatan negatif
dan keberadaan oksida logam sebagai
reduktor
mengakibatkan
zeolit
dapat
menstabilkan radikal DPPH. Atom oksigen
sebagai penghubung antara atom Si dan Al
yang membentuk pori-pori intrakristalin
memiliki 2 pasang elektron bebas. Elektron
bebas tersebut akan disumbangkan kepada
atom N pada molekul DPPH sehingga
aktivitas radikal DPPH dapat diredam. Selain
itu, oksida logam seperti Fe dan Mn pada
struktur zeolit memiliki kemampuan melepas
elektron yang dimiliki untuk mereduksi
radikal DPPH. Keberadaan oksida logam Fe
dan Mn sebagai reduktor pada zeolit Banten,
Lampung, Sukabumi, dan Tasikmalaya tidak
teramati oleh XRD sehingga perlu dilakukan
analisis dengan menggunakan spektroskopi
sinar-X dispersif energi (EDX) untuk melihat
komposisi kimia zeolit. Potensi zeolit alam
sebagai antioksidan dapat terlihat dari
perubahan warna ungu DPPH menjadi kuning
(Gambar 5).
a
b
c
d
e
Keterangan:
a = larutan DPPH awal, b = zeolit Banten, c = zeolit
Lampung, d = zeolit Sukabumi, dan e = zeolit
Tasikmalaya.
Gambar 5 Perubahan warna larutan DPPH
setelah penambahan zeolit alam
tanpa perlakuan.
Hasil uji zeolit teraktivasi-kalsinasi (Tabel
2) menunjukkan peningkatan aktivitas
antioksidan untuk pemanasan pada suhu 100
°C. Aktivitas antioksidan zeolit teraktivasisuhu
kemudian
menurun
dengan
meningkatnya suhu.
6
Tabel 2 Aktivitas antioksidan zeolit alam
teraktivasi-suhu
Sampel
Zeolit
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasik
Aktivitas antioksidan (%)
Suhu (°C)
100
200
300
400
79.94 42.56 34.92 4.78
75.26 29.83 23.46 6.37
85.56 37.26 31.85 7.54
78.47 39.60 28.77 5.41
Pada suhu 100 °C pengotor atsiri seperti
air telah teruapkan. Dehidrasi molekul air
akan membentuk pori-pori dan saluran yang
dapat mengadsorpsi molekul DPPH. Selain
itu, logam pengotor seperti oksida logam Fe
dan Mn tidak hilang pada suhu 100 °C dan
dapat berperan sebagai reduktor yang
meningkatkan aktivitas zeolit sebagai
antioksidan. Perubahan warna DPPH dari
ungu menjadi kuning terlihat jelas pada zeolit
yang teraktivasi-suhu 100 °C (Gambar 6).
a
b
c
d
Keterangan:
a = zeolit Banten, b = zeolit Lampung, c = zeolit
Sukabumi, dan d = zeolit Tasikmalaya.
Gambar 6 Perubahan warna larutan DPPH
setelah
penambahan
zeolit
teraktivasi-suhu 100 °C.
Pada suhu 400 °C terjadi perubahan fase
zeolit
sehingga
aktivitasnya
sebagai
antioksidan menurun. Menurut Barrer (1982),
suhu aktivasi yang terlalu tinggi menyebabkan
dehidroksilasi gugus -OH pada struktur zeolit.
Akibatnya, ikatan Si-O-Al putus dan
terbentuk gugus siloksana (Si-O-Si) serta
aluminium yang miskin gugus hidroksil.
Menurut Saputra (2006), perbedaan komposisi
kation penyeimbang dan nisbah Si/Al
menyebabkan kestabilan zeolit alam terhadap
suhu berbeda-beda pula. Zeolit alam dengan
nisbah Si/Al tinggi lebih tahan terhadap suhu
tinggi daripada yang nisbah Si/Al-nya rendah
(Józefaciuk & Bowanko 2002). Zeolit Banten,
Lampung, Sukabumi, dan Tasikmalaya
termasuk jenis klinoptilolit yang memiliki
nisbah Si/Al sedang sehingga mudah rusak
pada suhu tinggi. Selama pemanasan pada
suhu 400 °C terjadi perubahan warna zeolit
alam. Hal ini dikarenakan zeolit mengalami
perubahan struktur akibat pemanasan yang
terlalu tinggi.
Hasil uji zeolit teraktivasi-asam (Tabel 3)
menunjukkan
peningkatan
aktivitas
antioksidan dibandingkan dengan zeolit tanpa
perlakuan, tetapi menurun dibandingkan
dengan zeolit teraktivasi-kalsinasi. Aktivitas
antioksidan didapati semakin menurun seiring
meningkatnya konsentrasi asam. Pada zeolit
alam teraktivasi-asam, konsentrasi HCl 1 M
menunjukkan aktivitas antioksidan paling
tinggi.
Tabel 3 Aktivitas antioksidan zeolit alam
teraktivasi-asam
Sampel
Zeolit
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasik
Aktivitas antioksidan (%)
1M
2M
3M
4M
63.18 59.80 49.44 48.15
65.84 61.17 47.69 45.81
66.56 56.11 48.98 44.02
61.94 58.45 49.33 41.81
Pencucian zeolit dengan HCl 1 M
meningkatkan luas permukaan karena
berkurangnya pengotor berupa oksida logam
dan zat lain yang terikat di sekitar kristal
zeolit, yang tidak terlepas pada saat pencucian
dengan air (Herawati et al. 1997). Perubahan
warna DPPH dari ungu menjadi kuning
terlihat jelas pada zeolit yang teraktivasi-HCl
1 M (Gambar 7). Perubahan warna tersebut
mengindikasikan aktivitas zeolit sebagai
antioksidan.
a
b
c
d
Keterangan:
a = zeolit Banten, b = zeolit Lampung, c = zeolit
Sukabumi, dan d = zeolit Tasikmalaya.
Gambar 7
Perubahan warna larutan DPPH
setelah
penambahan
zeolit
teraktivasi-HCl 1 M.
Penurunan aktivitas antioksidan zeolit
pada aktivasi dengan konsentrasi HCl 4 M
7
disebabkan oleh terjadinya dealuminasi
(Vasileva et al. 2010). Ion H+ hasil
penguraian HCl dalam medium air akan
diserang oleh atom oksigen yang terikat pada
Si dan Al. Nilai energi disosiasi ikatan Al-O
(116 kkal/mol) jauh lebih rendah daripada
ikatan Si-O (190 kkal/mol), maka ikatan Al-O
jauh lebih mudah terurai (Auerbach et al.
2003). Karena itu, ion H+ akan cenderung
memutuskan ikatan Al-O pada kerangka zeolit
dan terbentuk gugus silanol. Ion Cl– hasil
penguraian ion HCl juga akan memengaruhi
kekuatan ikatan Al-O dan Si-O. Ion Cl–
memiliki elektronegativitas yang tinggi (3.16)
dan berukuran kecil (r = 0.97 Å), sehingga
mudah berikatan dengan kation bervalensi
besar seperti Si4+ dan Al3+. Akan tetapi, ion
Cl– akan cenderung berikatan dengan atom Al
dikarenakan elektronegativitas atom Al lebih
kecil (1.61) dibandingkan dengan Si (1.90)
(Mutngimaturrohmah
et
al.
2009).
Dealuminasi ini merusak struktur kristal zeolit
sehingga
kemampuannya
mengadsorpsi
radikal DPPH menurun. Akibatnya aktivitas
zeolit Banten, Lampung, Sukabumi, dan
Tasikmalaya sebagai antioksidan menjadi
sangat kecil. Herawati et al. (1997) telah
membuktikan bahwa struktur klinoptilolit
lebih tahan terhadap perlakuan dengan basa
daripada perlakuan dengan asam.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Aktivitas antioksidan zeolit Banten adalah
55.20%, lebih besar daripada zeolit
Sukabumi, Tasikmalaya dan Lampung, yaitu
42.46%; 41.20%; dan 31.95%. Aktivitas
tersebut diukur dengan metode DPPH.
Morfologi
SEM
permukaan
zeolit
menunjukkan bentuk kubus tidak beraturan,
mirip dengan kristal klinoptilolit. Aktivasi
zeolit dengan suhu 100 °C dan dengan HCl
dapat meningkatkan aktivitas antioksidan.
Aktivitas antioksidan optimum diperoleh
zeolit Sukabumi, yaitu sebesar 85.56%
dengan aktivasi pada suhu 100 °C dan 66.56%
pada aktivasi dengan HCl 1 M. Pencirian
struktur menggunakan XRD pada zeolit yang
memiliki aktivitas antioksidan paling tinggi
menunjukkan bahwa zeolit Banten, Lampung,
Sukabumi, dan Tasikmalaya merupakan jenis
klinoptilolit dengan kandungan kalsium dan
strontium (Ca dan Sr).
Saran
Perlu dilakukan optimasi aktivasi zeolit
agar diperoleh zeolit dengan aktivitas
antioksidan yang terbaik serta modifikasi
zeolit alam dengan oksida logam untuk
meningkatkan aktivitas antioksidan.
DAFTAR PUSTAKA
Aranda RS, Lopez LAP, Arroyo JL, Garza
BAA, de Torres JL. 2009. Antimicrobial
and antioxidant activities of plants from
northeast of Mexico. J Med 11:1-6.
Arief S. 2009. Radikal bebas. Medical
[terhubung berkala]. http://smf.Unair.
ac.id/journal [10 Mei 2010].
Astuti NY. 2009. Uji aktivitas penangkapan
radikal DPPH oleh analog kurkumin
monoketon dan heteroalifatik monoketon
[skripsi]. Surakarta: Fakultas Farmasi,
Universitas Muhamadiyah Surakarta.
Auerbach SM, Corrado KA, Dutta PK, editor.
2003. Zeolite Science and Technology.
New York: Marcel Dekker.
Barrer RM. 1982. Hydrotermal Chemistry of
Zeolites. London: Acad Pr.
.
Cholison Z, Utami W. 2008. Aktivitas
penangkapan radikal ekstrak etanol 70%
biji jengkol. Pharmacon 9:33-40.
Fatimah D. 2009. Peningkatan kualitas zeolit
alam Cikarang, Tasikmalaya dengan
metoda asam mineral. Di dalam:
Optimalisasi Pemanfaatan Sumber Daya
dan Mitigasi Kebencanaan di Indonesia.
Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian
Puslit Geoteknologi; Bandung, 3 Des
2009.
Bandung:
Lembaga
Ilmu
Pengetahuan Indonesia; 3 Des 2009. hlm
1-7.
Ginting A, Anggraini D, Indaryati S,
Kriswarini
R.
2007.
Karakterisasi
komposisi kimia, luas permukaan pori, dan
sifat
termal
dari
zeolit
Bayah,
Tasikmalaya, dan Lampung. J Teknik
Bahan Nuklir 3:1-48.
Halide
H.
2008.
Panduan
Teknis
CADS_TOOLS
(Suatu
Perangkat
Pendukung Keputusan dalam Budidaya
Keramba Jaring Apung). Chaidir M,
penerjemah.
Makasar:
Universitas
Hasanudin. Terjemahan dari: Planning
Tools for Environmentally Sustainable
8
Tropical Finfish Cage Culture
Indonesian and Northern Australia.
in
Haryati T. 2011. Aktivitas antioksidan
beberapa tanaman obat menggunakan
zeolit alam sebagai bahan penompang
[tesis]. Bogor: Pascasarjana, Institut
Pertanian Bogor.
Herawati E, Soemantoyo R, Almanar. 1997.
Pengaruh perlakuan kimiawi terhadap
karakteristik zeolit alam Lampung. Di
dalam: Proceedings of Seminar Ilmiah FT
UI: Masalah dan Penanganan Limbah
Industri, Tinjauan dari Aspek Teknologi,
VI.1-VI.5.
Józefaciuk G, Bowanko G. 2002. Effect of
acid and alkali treatment on surface areas
and adsorption energies of selected
minerals. Clays Clay Minerals 50:771783.
Kasmui, Sugianti N, Subiyanto. 2009.
Perubahan ukuran pori pada modifikasi
molekul ZSM-5 dengan ragam rasio Si/Al
dan ragam rasio kation menggunakan
metode mekanika molekuler. Nat Zeolite
22:1-19.
Koleva et al. 2002. Screening of plant extracts
for antioxidant activity: a comparative
study on three testing methods. Phytochem
Anal 13:8-17.
Kresimir P, Miroslav C. 2001. Natural zeolite
clinoptilolite: new adjuvant in anticancer
therapy. J Mol Med 78:708-720.
[LIPI] Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
2008. Pengolahan Mineral Tekto-silika
Alam untuk Subtitusi Impor Sediaan
Bahan Baku Farmasi: Rekayasa Batuan
sebagai Basis Mineral Antiseptik melalui
Penanaman Inhibitor dengan Metode
Kontinyu: Program Insentif Penelitian dan
Perekayasaan LIPI Tahun 2010. Bandung:
LIPI.
Mutngimaturrohmah, Gunawan, Khabibi.
2009. Aplikasi zeolit alam terdealuminasi
dan termodifikasi HDTMA sebagai
adsorben fenol [skripsi]. Semarang:
Fakultas
Matematika
dan
Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Universitas
Diponegoro.
Nais F, Wibawa G. 2011. Peningkatan
kapasitas zeolit alam Indonesia sebagai
absorben pada produksi Bioethanol Fuel
Grade. Di dalam: Prosiding Seminar
Nasional Teknologi Industri XV; Surabaya,
12 Mei 2011. Surabaya: Institut Teknologi
Sepuluh November. hlm 187-193.
Ozge G. 2005. Synthesis and characterization
of clinoptilolite [thesis]. Middle: The
Graduate School of Natural and Applied
Sciences, The Middle East Technical
University.
Pourmorad F, Hosseinimehr SJ, Shahabimajd
N. 2006. Antioxidant activity, phenol, and
flavonoid contents of some selected
Iranian medical plants. J Biotechnol 11:
1142-1145.
Rakhmatullah DK, Wiradini G, Ariyanto NP.
2007. Pembuatan adsorden dari zeolit alam
dengan karakteristik adsorption properties
untuk kemurnian bioetanol [skripsi].
Bandung: Fakultas Teknologi Industri,
Institut Teknologi Bandung.
Rohaeti E. 2007. Pencegahan pencemaran
lingkungan oleh logam berat krom limbah
cair penyamakan kulit: Studi kasus di
Kabupaten Bogor [disertasi]. Bogor:
Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian
Bogor.
Rosdiana T. 2006. Pencirian dan uji aktivitas
katalitik zeolit alam teraktivasi [skripsi].
Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Las I. 2004. Pengelolaan variabilitas iklim
untuk mendukung ketahanan pangan
nasional [monograf]. Jakarta: Direktorat
Jenderal Tanaman Pangan.
Saputra R. 2006. Pemanfaatan zeolit sintesis
sebagai alternatif pengolahan limbah
industri [skripsi]. Depok: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Indonesia.
Mustain A, Falah M, Furoiddun M, Wibawa
G. 2011. Pengurangan kandungan Ca2+
dari zeolit alam untuk meningkatkan
kualitasnya menjadi zeolit A [abstrak]. Di
dalam: Seminar Rekayasa Kimia dan
Proses; Surabaya, 26 Jul 2011. Surabaya:
Institut Teknologi Sepuluh November
ISSN 1411-4216. Abstr no E-05-1.
Srihapsari D. 2006. Penggunaan zeolit alam
yang telah diaktivasi dengan larutan HCl
untuk menjerap logam-logam penyebab
kesadahan air [skripsi]. Semarang:
Fakultas
Matematika
dan
Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Negeri
Semarang.
9
Sukmawardany R, Latif NA, Sutisna T, Riva
E. 2004. Inventarisasi dan evaluasi sumber
daya mineral di daerah Kabupaten
Lampung Barat dan Tanggamus-Provinsi
Lampung. P3G 5:20-22.
Supardi. 2010. Preparasi dan Modifikasi
Zeolit Alam sebagai Penyaring Limbah
Cair Industri. Riset Unggulan Terpadu
PTPLR-BATAN.
Susanto A, Rhona D, Mardiyani I. 2009.
Vitamin C sebagai antioksidan [skripsi].
Surakarta:
Fakultas
Peternakan,
Universitas Sebelas Maret.
Sutarti M, Minta R. 1994. Zeolit. Tinjauan
Literaturat. Jakarta: Pusat Dokumentasi
dan Informasi Ilmiah, LIPI.
Suyartono, Husaini. 1991. Tinjauan terhadap
kegiatan penelitian karakteristik dan
pemanfaatan zeolit di Indonesia yang
dilakukan pusat pengembangan teknologi
mineral pada periode 1980-1991. PTM 1:
12-19
Swantomo D, Kundari NA, Pambudi SL.
2009. Adsorpsi fenol dalam limbah dengan
zeolit alam terkalsinasi. Di dalam: Seminar
Nasional V. Bandung: BATAN-STTN,
705-713.
Syafii F. 2011. Modifikasi zeolit melalui
interaksi
dengan
Fe(OH)3
untuk
meningkatkan kapasitas tukar anion.
[skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Vasileva SU, Borodina EV, Kotova DL,
Selemenev VF. 2010. Mechanism fixing
vitamine E on clinoptilolite tuff. Di dalam:
Hechkt, editor. Application of Natural
Zeolite in Medicine and CosmetologyZEOMEDCOS.
Proceedings
of
ZEOMEDCOS; Azerbaijan, 27-29 Sep
2010. London: Int Acad Sci H & E. hlm
86-92.
Yuliusman, Widodo, Yulianto, Yuda. 2010.
Preparasi zeolit alam dengan larutan HF,
HCl, dan kalsinasi untuk adsorpsi gas CO
[abstrak]. Di dalam: Seminar Rekayasa
Kimia dan Proses. Depok: Universitas
Indonesia-ISSN 1411-4216. Abstr no E16-1
10
LAMPIRAN
11
Lampiran 1 Bagan alir penelitian
Zeolit Alam
Penghancuran
Zeolit Alam
Penyaringan Zeolit
Zeolit Alam Berukuran
SEM
100 Mesh
Aktivasi Zeolit Alam
Aktivasi dengan
Aktivasi dengan
Penambahan Asam (HCl)
Suhu
Zeolit Teraktivasi-
Zeolit Teraktivasi-Suhu
HCl 1, 2, 3, & 4 M
100, 200, 300, & 400 °C
Uji Aktivitas Antioksidan dengan DPPH
XRD
12
Lampiran 2 Nilai loss of ignition (LOI) zeolit alam pada suhu 1100 °C
Cawan + zeolit (g)
Cawan
kosong (g)
Awal
Akhir
Banten
26.1968
27.1979
27.0280
16.97
Lampung
24.9304
25.9429
25.7801
16.08
Sukabumi
20.4241
21.4334
21.2738
15.81
Tasikmalaya
18.1955
19.1993
19.0768
12.20
Zeolit alam
Contoh perhitungan:
(
LOI (%)
)
(
)
13
Lampiran 3 Data XRD
(a) Data XRD zeolit Lampung
Proses data awal
Kelompok
: DiAS_Std_02_2012
Data
: Zeolit_Lampung_Dony
no.
peak no.
2 theta
(deg)
d (A)
I/II
FMWH
(deg)
Intensity
(Counts)
1
2
3
49
37
31
28.0769
23.6517
22.4107
3.17554
3.75870
3.96396
100
59
57
0.12360
0.11300
0.30180
230
136
132
Integrated
Int
(Counts)
1529
847
2259
(b) Data XRD zeolit Banten
Proses data awal
Kelompok
: DiAS_Std_02_2012
Data
: Zeolit_Banten_Dony
no.
peak no.
2 theta
(deg)
d (A)
I/II
FMWH
(deg)
Intensity
(Counts)
1
2
3
17
21
24
22.3239
25.6988
27.7138
3.97917
3.46375
3.21631
100
74
54
0.60600
0.31830
0.42400
125
92
68
Integrated
Int
(Counts)
4451
2186
1382
(c) Data XRD zeolit Sukabumi
Proses data awal
Kelompok
: DiAS_Std_02_2012
Data
: Zeolit_Sukabumi_Dony
no.
peak no.
2 theta
(deg)
d (A)
I/II
FMWH
(deg)
Intensity
(Counts)
1
2
3
12
18
19
22.3541
26.5784
27.9115
3.97387
3.35108
3.19398
100
56
38
0.68670
0.55000
0.74000
108
60
41
Integrated
Int
(Counts)
4101
1996
1655
(d) Data XRD zeolit Tasikmalaya
Proses data awal
Kelompok
: DiAS_Std_02_2012
Data
: Zeolit_Tasikmalaya_Dony
no.
peak no.
2 theta
(deg)
d (A)
I/II
FMWH
(deg)
Intensity
(Counts)
1
2
3
9
14
12
22.1326
27.7617
25.7846
4.01313
3.21087
3.45242
100
50
41
0.09070
0.76000
0.70660
101
50
41
Integrated
Int
(Counts)
5475
2083
1246
14
Lampiran 4 Profil pola puncak difraksi zeolit alam dibandingkan dengan profil
pola literatur ICDD
15
Lampiran 5 Basis data puncak 2θ untuk zeolit alam (klinoptilolit tipe heulandit)
16
Lampiran 6 Skema reaksi dealuminasi dan dekationisasi
Me+ : Na+, K+, Ca+, Mg2+, NH4+.....
17
Lampiran 7 Sumbangan proton dari antioksidan ke radikal DPPH
N(C 6H5)2
N
CH 2OH
O
O
O 2N
OH
NO 2
+
O H
HO
NO 2
DPPH
Asam askorbat
N(C 6H5)2
CH 2OH
O
O
OH
HO
NH
+
O 2N
NO 2
O
NO 2
N(C 6H5)2
N
CH 2OH
O
O
O 2N
OH
NO 2
+
H
O
O
NO 2
N(C 6H5)2
NH
CH 2OH
O
O
OH
O
O
Asam dehidroaskorbat
O 2N
NO 2
+
NO 2
DPP Hidrazin (bentuk reduksi)
18
Lampiran 8 Uji DPPH pada zeolit alam
(a) Zeolit alam tanpa perlakuan
Sampel zeolit
Absorbans
Aktivitas antioksidan (%)
0.422
0.641
0.542
0.554
0.074
55.20
31.95
42.46
41.14
92.14
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
Vitamin C (kontrol positif)
Contoh perhitungan:
 Persen aktivitas antioksidan zeolit Banten
ktivitas penan kapan adikal
A
A
100
0 942 0 422
0 942
100
55 20
(b) Zeolit alam teraktivasi-suhu
Suhu aktivasi (°C)
100
200
300
400
Sampel zeolit
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
Absorbans
0.189
0.233
0.136
0.297
0.541
0.661
0.591
0.569
0.613
0.721
0.642
0.671
0.897
0.882
0.871
0.891
Aktivitas antioksidan
(%)
79.94
75.26
85.56
68.47
42.56
29.83
37.26
39.60
34.92
23.46
31.85
28.77
4.78
6.37
7.54
5.41
19
lanjutan Lampiran 8
Contoh perhitungan:
 Persen aktivitas antioksidan zeolit Banten teraktivasi-suhu 100 °C
ktivitas penan kapan adikal
A
100
A
0 942 0 189
0 942
100
79 94
(c) Zeolit alam teraktivasi-asam (HCl)
Konsentrasi asam
(M)
1
2
3
4
Sampel zeolit
Absorbans
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
Banten
Lampung
Sukabumi
Tasikmalaya
0.347
0.322
0.315
0.358
0.378
0.366
0.413
0.391
0.476
0.490
0.471
0.472
0.488
0.510
0.527
0.548
Aktivitas antioksidan
(%)
63.18
65.84
66.56
61.94
59.80
61.17
56.11
58.45
49.44
47.98
49.98
49.33
48.15
45.81
44.02
41.81
Contoh perhitungan:
 Persen aktivitas antioksidan zeolit Banten teraktivasi-HCl 1 M
ktivitas penan kapan adikal
A
A
100
0 942 0 347
0 942
63 18
100
20
Lampiran 9 Mekanisme zeolit menetralkan radikal DPPH
a. Adsorpsi molekul DPPH
b. Penetralan radikal DPPH
21
Lampiran 10 Data struktur zeolit klinoptilolit tipe heulandit
10 ring
8 ring