PRODUKSI Mg(OH)2 DARI AIR LAUT MENGGUNAKAN METODE
advertisement
PRODUKSI Mg(OH)2 DARI AIR LAUT MENGGUNAKAN METODE ELEKTROKIMIA (Skripsi) Oleh FERDINAND HARYANTO SIMANGUNSONG JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016 ABSTRAK PRODUKSI Mg(OH)2 DARI AIR LAUT MENGGUNAKAN METODE ELEKTROKIMIA Oleh FERDINAND HARYANTO SIMANGUNSONG Dalam penelitian ini telah dilakukan untuk menilai kelayakan metode elektrokimia untuk memperoleh Mg dalam bentuk Mg(OH)2 dari air laut, dengan fokus pada pengaruh dari potensial, waktu kontak dan konsentrasi terhadap hasil dan kemurnian Mg(OH)2 yang dihasilkan . Pada penelitian ini dilakukan pada sel elektrolisis 2-kompartemen, terhubung dengan jembatan garam yang terbuat dari NaCl yang disuspensikan dalam agar-agar. Hasil yang diperoleh dari variabel metode elektrokimia adalah potensial maksimum 20 volt, jumlah elektroda maksimum sistem sel 2- kompartemen, pemekatan air laut maksimum volume 800 mL, dan waktu kontak 180 menit. Karakterisasi dengan XRF menunjukkan bahwa senyawa mayor dalam Mg(OH)2 adalah MgO dan CaO, sesuai yang diharapkan. Analisis ukuran partikel dengan PSA menunjukkan bahwa sampel memiliki kelompok utama dengan rentang partikel antara 134-441 nm. Karakterisasi dengan SEM menunjukkan bahwa sampel Mg(OH)2 terdapat bongkahan (cluster) yang terdapat kristal panjang yang besar dan bentuknya gumpalan yang tidak rata sedangkan MgO bentuknya bulat merata yang dikeliling kristal-kristal kecil yang halus. Karakterisasi dengan XRD menunjukkan bahwa sampel Mg(OH)2 terbentuk satu fasa kristal sedangkan MgO terbentuk dua fasa kristal. Menggunakan persamaan Scherrer diperoleh bahwa ukuran partikel rata-rata zat padat Mg(OH)2 adalah 73,299 nm dan 31,878 nm untuk zat padat MgO yang disintering pada 600 0C. Kata kunci : Mg(OH)2, air laut, elektrolisis, X-Ray Fluorescene (XRF), Particle Size Analyzer (PSA), Scanning Elektron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) ABSTRACT PRODUCTION Mg(OH)2 FROM SEA WATER USING ELECTROCHEMICAL METHOD Oleh FERDINAND HARYANTO SIMANGUNSONG This research was conducted to assess the feasibility of electrochemical method for recovery of Mg in the form of Mg(OH)2 from sea water, with the focuses on investigating the effect of potentials, contact times and concentration on the yield and purity of the Mg(OH)2 produced. Experiments were performed in two compartment electrochemical system, connected with salt bridge made of NaCl immobilized in agar jelly. The results obtained indicated that the optimum yield was obtained using the potential of 20 volts, contact time of 180 minutes, and the sample concentrated from 1 L to 800 mL. Characterization by XRF showed that the major compound in the Mg(OH)2 is MgO and CaO, as expected. Particle size analysis with PSA showed that the sample consists of a major group with particle range between 134-441 nm. Characterization by SEM showed the existence of cluster in the Mg(OH)2 sample with irregular shapes and sizes, while MgO is marked by the presence of smooth and small crystals. Characterization by XRD showed that the Mg(OH)2 composed of one crystal phase while the MgO composed of phases. Using the Scherrer equation it was obtained that the average particle size of the solid Mg(OH)2 is 73.299 nm and 31.878 nm for the solid MgO sintered at 600 0C. Kata kunci : Mg(OH)2, sea water, electrolysis, X-Ray Fluorescene (XRF), Particle Size Analyzer (PSA), Scanning Elektron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) PRODUKSI Mg(OH)2 DARI AIR LAUT MENGGUNAKAN METODE ELEKTROKIMIA Oleh FERDINAND HARYANTO SIMANGUNSONG Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA SAINS Pada Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016 RIWAYAT HIDUP Nama lengkap penulis, yaitu Ferdinand Haryanto Simangunsong, lahir dengan golongan darah B, di Tanjungbalai, Tanjungbalai Utara pada tanggal 6 September 1994 dari pasangan Bapak Japingkir Simangunsong dan Ibu Nurmega Hotmaida Samosir. Kini penulis beralamat di Jalan Indah LK. 1 Kelurahan Kuala Silo Bestari Kecamatan Tanjungbalai Utara, Sumatera Utara. Riwayat pendidikan penulis yaitu pada tahun 2006 lulus dari Sekolah Dasar di SD Swasta Rom Katolik Tanjungbalai, kemudian melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 1 Tanjungbalai dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2012 lulus dari SMA Swasta Tritunggal Tanjungbalai dan melanjutkan ke Universitas Lampung pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Kimia melalui jalur tertulis. Semasa kuliah penulis pernah aktif dalam organisasi kemahasiswaan yaitu Himpunan Mahasiswa Kimia (HIMAKI) Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam sebagai anggota Sains dan Penalaran Ilmu Kimia pada periode 2013-2014 dan pada periode 2014-2015 penulis tetap menjadi anggota Bidang Sains dan Penalaran Ilmu Kimia. Penulis pernah menjadi pengurus di Persekutuan Okumene Mahasiswa di MIPA (POM MIPA) sebagai Koordinator Pemerhati pada periode 2013-2014 dan menjadi Team Pendamping Pembinaan Mahasiwa (TPPM) POM MIPA pada periode 2015-2016. Tidak hanya organisasi intrakampus namun organisasi di luar kampus dijalani penulis sebagai anggota Seksi Pembinaan Mahasiswa di Persekutuan Mahasiswa Antar Universitas (PERKANTAS) Lampung pada periode 2014-2015 dan menjadi ketua di PMK-L periode 2015-2016. Di sela-sela perkuliahan penulis pernah menjadi asisten Praktikum Kimia Dasar untuk mahasiswa Fakultas Pertanian Jurusan Teknologi Hasil Pertanian pada tahun 2015 dan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Kimia pada tahun 2016. Filipi 4:6 Janganlah hendaknya kamu kuatir tentang apapun juga, tetapi nyatakanlah dalam segala hal keinginanmu kepada Allah dalam doa dan permohonan dengan ucapan syukur. Kolose 3:23 Apa pun yang kau perbuat, perbuatlah dengan segenap hatimu seperti untuk Tuhan bukan untuk manusia Romans 8:28 We know that all things work together for good for those who love God, to those who are called according to this purpose. Proverbs 3:5-6 Put all your hope in God, not looking to your reason for support. In all your ways give ear to him, and he will make straight your footdteps. Apapun Yang Anda Punya Sekarang Itu Berasal Dari Tuhan dan Berikan Hasilnya Untuk Tuhan. Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan anugerahNya dalam tiap jalan hidupku terutama dalam penyelesaian karya tulis ini. Kupersembahkan Karya Tulis ini kepada: Bapak dan Ibu terbaikku yang telah diciptakan Tuhan untuk mendidik, mendukung, membawaku ke dalam doa dan mengasihiku Adik-Adikku yang paling kusayangi dan yang telah memberikan canda serta tawa dan kejahilan di hari-hariku Pacarku tersayang yang memberikan kegembiraan, motivasi dan didikan yang membangun kehidupanku jadi lebih baik Kelompok Kecil tersayang yang memberikan motivasi dan bimbingan rohani yang membangun imanku jadi lebih baik Keluarga Besarku Almamater tercinta Universitas Lampung SANWACANA Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul “Produksi Mg(OH)2 dari Air Laut Menggunakan Metode Elektrokimia”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains di Universitas Lampung. Skripsi ini dapat diselesaikan oleh penulis tidak terlepas dari berkat bantuan dan arahan dari berbagai macam pihak. Penulis menghaturkan terimakasih kepada : 1. Bapak Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph. D. selaku pembimbing utama dan pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, nasihat, saran, solusi, serta motivasi yang sangat berarti bagi penulis. 2. Bapak Dr. Rudy TM Situmeang, M.Sc. selaku pembimbing kedua yang telah memberikan bimbingan, saran, kritik, motivasi, dan nasihat yang telah diberikan pada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. 3. Bapak Drs. R Supriyanto, M.S. selaku pembahas atas segala arahan, kritik dan saran, nasihat dan motivasi yang diberikan kepada penulis. 4. Bapak Prof. Warsito, S.Si., DEA, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. 5. Bapak Dr. Eng Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. 6. Seluruh staf pengajar dan karyawan Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. 7. Kedua orang tuaku tercinta, Bapak Japingkir Simangunsong dan Ibu Nurmega Hotmaida Samosir. atas segala kebaikan, didikan, kasih sayang, doa, motivasi, nasihat dan perhatian yang sangat berharga bagi penulis. 8. Adek-Adekku tersayang, Joshua Fransiskus Simangunsong, Elsa Valery Simangunsong dan Gressia Aprillia Simangunsong atas canda tawanya dan kasih sayangnya. 9. Pacarku tersayang, Davina Nathania Prasetya atas segala perhatian dan bantuanya dalam apapun serta motivasinya yang membangun. 10. Kelompok Kecilku, Bang Togu (PKK), Yeftanus Antonio, Hendire, Franata (Teman KK), serta (AKK) yakni Benny, Theo, Mattew, Mikael, Fernando, Hot Asi atas segala bantuan, dan motivasinya. 11. Teman-teman sepelayananku di TPS PERKANTAS, Bang Benny, Bang Abe, Bang Panda, Kak Wida, Kak Shela, Kak Tata, Desinda Simanjuntak,Yohana Situmeang, Yeftanus, Firdaus Pardede, Ruli, Sri Aknes yang telah mendoakan dan memotivasi. 12. Pemimpin Kelompok Kecil Ku Kak Evi, adik kelompok kecil ku Pilothy, Daniela, Elisha dan Laras yang selalu memberikan semangat dan doa. 13. Rekan-rekan Laboratorium Kimia Fisik, Fenti Visiamah, S.Si, Ruliana Juni Anita, Tiurma Debora Simatupang, S.Si, Endah Pratiwi S.Si (Mba Gegek), Mba Faradila Syani S.Si, Kak Hanif Amrulloh ZA S.Si, Gesa Gustami, Yudha Satria, Antonius Wendy, Yunitri Sianturi, Veronica Netty, dan Hermayana Simamora. 14. Teman-teman seangkatan 2012, Adi, Adit, Adam, Ajeng cibol, Ana, Welda, Arif Gembrot, Arya Bieber, Atem, Imani, Ningrum, Debby, Derry, Dewi, Diani, Opung Edi, Eka, Elsa, Erlita alay, Febita, Feby Bison, Abang Debo, Fifi, Handri, Iin, Indry, Intan, Ismi Nenek, Jean, Wherean, Maripul, Meta, Rijal, Murni Racun, Nila, Dona, Radius, Riandra, Rifki, Rio, Putri Korea, Ruwai Molly, Ais, Imah IGers, Pian, Kamto Bedul, Susi, Dela, Syatira, Tazkiya, Reno, Tiara, Triik, Ulfatun, Wiwin, Yepi, Yunsi, dan Ubay. 15. Teman-teman seangkatan di POMMIPA, Debjov, Ana, Hendire, Yeftanus, Rut, Tika, Nike, Olin, Naomi, Maria, Aknes, Jenipak, dan Juni, terimakasih untuk kebersamaan dan bantuan di masa-masa kuliah. 16. Abang-abang di POMMIPA Bang Ivan (GURU), Bang Ramos, Bang Lucky, Bang Ventus, Bang Togu, Bang Benny, Bang Panda, Bang Abe dan lain-lain. terimakasih untuk kesempatan bertemu, nasehat, bantuan dan doa dan dalam persaudaraan di POMMIPA. 17. Kakak-kakak di POMMIPA Kak Eva, Kak Tata, Kak Lewi, Kak Fani, Kak Meta, Kak Tiur, Kak Marlina, Kak Maria Barus, Kak Delvi, Kak Leni, Kak Melani, Kak Nova, Kak Santi, Kak Evi Sijabat, Kak Marta, Kak Rini, dan yang lainnya, terimakasih untuk kebersamaanya di dalam POMMIPA. 18. Pengurus PERKANTAS Mba Ana, Kak Flo, Mba Susi, Kak Frank dan lainlain, terimakasih atas doa dan dukungan yang diberikan. 19. Teman-Teman selama dikostan Bang Ventus, Bang nando, Bang Ivan, Bang Ramos, Bang Frans, Bang Johar, Bang Berry, Sanfernando, Roy terimakasih buat tempat berbagi hidup dan motivasinya. 20. Semua pihak yang telah membantu penulis semasa kuliah, penelitian, hingga penulisan skripsi ini. Semoga setiap kebaikan yang telah diberikan dibalas oleh Tuhan Yang Maha Esa. Penulis sangat menyadari bahwa skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan, namun penulis berharap skripsi ini memberi manfaat bagi diri penulis maupun bagi pembaca. Bandar Lampung, November 2016 Penulis, Ferdinand Haryanto Simangunsong ii DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ i DAFTAR ISI........................................................................................................ii DAFTAR TABEL ...............................................................................................iv DAFTAR GAMBAR...........................................................................................v I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang......................................................................................1 B. Tujuan Penelitian .................................................................................4 C. Manfaat Penelitian ...............................................................................4 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Magnesium ...........................................................................................5 B. Penggunaan Magnesium Hidroksida (Mg(OH)2) .................................6 1. Penggunaan Mg(OH)2 dalam Pengolahan Air Limbah.................7 2. Penggunaan Mg(OH)2 dalam Filler Tahan Api.............................7 C. Pembuatan Magnesium Hidroksida (Mg(OH)2)...................................8 D. Elektrokimia .........................................................................................12 E. Karakterisasi Zat Padat .........................................................................14 1. X-Ray Diffraction (XRD)..............................................................14 2. Particle Size Analyzer (PSA) ........................................................16 3. Scanning Electron Microscopy (SEM) .........................................17 4. X-Ray Fluorescene (XRF).............................................................20 III. METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian...............................................................24 B. Alat dan Bahan .....................................................................................24 1. Alat yang Digunakan....................................................................24 2. Bahan yang Digunakan ................................................................24 C. Prosedur Penelitian ...............................................................................25 1. Pembuatan Jembatan Garam .........................................................25 2. Kontruksi Alat...............................................................................25 iii 3. 4. Percobaan Elektrolisis...................................................................26 a. Kajian Pengaruh Potensial......................................................26 b. Kajian Pengaruh Waktu..........................................................26 c. Kajian Pengaruh Jumlah Elektroda ........................................27 d. Kajian Pengaruh Pemekatan Air Laut ....................................27 Karakterisasi Zat Padat .................................................................28 a. X-Ray Diffraction (XRD) ......................................................28 b. Scanning Electron Microscopy (SEM ).................................29 c. Particle Size Analyzer (PSA).................................................30 d. X-Ray Fluoreescene (XRF) ...................................................30 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pengantar ..............................................................................................32 B. Percobaan dengan Variasi Potensial.....................................................32 C. Percobaan dengan Variasi Pemekatan ..................................................35 D. Percobaan dengan Variasi Waktu Kontak ............................................36 V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ................................................................................................44 B. Saran.......................................................................................................44 DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................46 LAMPIRAN.........................................................................................................50 v DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Skema teknologi sintesis Mg(OH)2 dari garam magnesium dan amonium hidroksida dengan modifikasi ........................................................................9 2. Proses pembuatan Mg(OH)2 dari mineral bischofite (MgCl2.6H2O).............10 3. Satu set sederhana elektrolisis air laut ...........................................................13 4. Skema dasar XRD..........................................................................................15 5. Skema alat Scanning Electron Microscope ...................................................20 6. Proses Sinar-X ..............................................................................................22 7. Skema Spektrometer XRF DX-95 .................................................................23 8. Sel 2-Kompartemen .......................................................................................25 9. Perangkat alat elektrolisis (A) Sumber Listrik, (B) Power Supply, (C) Gelas Kimia, (D) Elektroda Karbon, (E) Elektroda nikel, (F) Jembatan Garam dan (G) Air Laut ...................................................................................................33 10. Hasil elektrolisis dengan variasi potensial berbeda dengan waktu 120 menit: (A) 10 volt, (B) 12 volt, (C) 14 volt, (D) 16 volt, (E) 18 volt, dan (F) 20 volt ........................................................................................................................33 11. Distribusi ukuran partikel Mg(OH)2 yang diperoleh dengan dielektrolisis dengan volume 800 mL pada potensial 20 volt dan waktu kontak : (A) 60, (B) 120, dan (C) 180 menit ..................................................................................38 12. Mikrograf SEM Mg(OH)2 dengan perbesaran yakni: (A) 249x, (B) 4970x, (C) 5180x, dan (D) 6120x ..............................................................................39 13. Mikrograf SEM MgO yang disintering pada suhu 600 0C dengan perbesaran yakni: (A) 254x, (B)1040x, (C) 3080x, dan (D) 7680x .................................39 vi 14. Difaktogram Zat Padat Mg(OH)2 ..................................................................41 15. Difaktogram Zat Padat MgO yang disintering 600 0C..................................41 ii DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1. Contoh berbagai mineral magnesium ............................................................5 2. Massa produk yang diperoleh dari percobaan dengan potensial yang berbeda ........................................................................................................................34 3. Hasil elektrolisis tanpa pemekatan dan variasi pemekatan dengan potensial 20 volt dengan waktu kontak 120 menit ........................................................35 4. Hasil yang diperoleh dari XRF yaitu unsur dan senyawa oksida penyusun dari tanpa pemekatan dan pemekatan air laut dengan potensial 20 volt selama 120 menit .......................................................................................................35 5. Hasil elektrolisis variasi waktu kontak yang telah dipisahkan dengan potensial 30 V dan volume 800 mL: (A) 60 menit, (B) 120 menit, dan (C) 180 menit ..............................................................................................................37 6. Rentangan ukuran partikel Mg(OH)2 yang dielektrolisis pada potensial 20 volt dengan volume 800 mL ..........................................................................38 7. Puncak-puncak reprensentatif dari masing-masing acuan Mg(OH)2 dan MgO ........................................................................................................................42 8. Puncak-Puncak representatif dari difaktogram Mg(OH)2 ..............................42 9. Puncak-Puncak representatif dari difaktogram MgO yang disintering pada suhu 600 0C ....................................................................................................43 1 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Magnesium hidroksida merupakan senyawa yang berperan penting dalam kehidupan manusia karena dimanfaatkan untuk berbagai tujuan dalam kegiatan bebarapa industri seperti bahan pengisi kertas, bahan refraktori, proses pemurnian gula, pengeringan produk makanan dan proses pemurnian unsur radioaktif uranium (Dong et al., 2010). Selain itu, dalam bidang farmasi digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan obat maag dimana Mg(OH)2 berperan sebagai antasida untuk menetralkan asam lambung (Fernandez et al.,2009). Dalam bidang industri kimia, biasanya digunakan sebagai katalis, sorbent untuk bahan kimia dan berbagai macam polutan dalam limbah (Gulkova et al., 2004), dan sebagai bahan baku produksi MgO yang digunakan untuk agen antibakteri, agen penetralisasi untuk air limbah industri, serta bahan refraktori (Aphane, 2007). Air laut merupakan salah satu sumber yang berpotensial untuk memproduksi senyawa Mg(OH)2 karena terdapat kandungan Mg2+ yang relatif tinggi. Mg2+ merupakan kation yang konsentrasi terbesar kedua setelah Na+, yakni 312,35 ppm (Holisaturrahmah dan Suprapto, 2013). Mg2+ dapat diubah menjadi Mg(OH)2 yang tidak larut dalam air dengan mengubah pH air laut hinggah bersifat basa, sehingga akan terjadi reaksi : Mg2+(aq) + 2OH-(aq) Mg(OH)2(s) 2 Berdasarkan reaksi di atas, secara prinsip Mg(OH)2 dapat diperoleh dari air laut dengan metode elektrokimia berdasarkan reaksi elektrolisis yang berlangsung sebagai berikut: Reaksi katoda : 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq) E0= - 0,828 V Cl2(g) + 2e- E0= - 1,360 V Reaksi anoda: 2Cl-(aq) Ion OH- yang terbentuk di katoda selanjutnya akan bereaksi dengan ion Mg2+ menghasilkan Mg(OH)2. Proses di atas menunjukkan bahwa pengendapan Mg(OH)2 akan terjadi jika OH- yang terbentuk memiliki konsentrasi yang cukup untuk melampaui hasil kali kelarutan (Ksp) Mg(OH)2. Ksp dari Mg(OH)2 adalah 1,5.10-11 sehingga magnesium hidroksida akan terbentuk jika pH 10,7-11. Secara elektrokimia, jumlah OH- yang terbentuk tergantung pada besarnya arus yang dialirkan dan waktu elektrolisis dalam larutan garam terhadap pembentukan endapan di katoda, sesuai dengan hukum Faraday yaitu: W= eit/F Dimana, W = berat zat (gram) e = berat ekuivalen ( Mr/Valensi) i = kuat arus (A) t = waktu (s) F = tetapan Faraday ( 96.500 Coulumb) 3 Dalam proses elektrokimia, potensial berbanding lurus dengan kuat arus, sesuai dengan persamaan V= i.R, maka jumlah arus akan meningkat jika potensial dinaikkan, sehingga potensial dapat digunakan sebagai variabel kerja dalam proses elektrolisis. Dalam prakteknya, proses elektrokimia dapat dilangsungkan dalam satu kompartemen atau dua kompartemen. Pada penelitian ini, dilakukan elektrolisis untuk mendapatkan magnesium hidroksida dari larutan air laut dengan sistem sel 2–kompartemen. Keuntungan menggunakan sistem sel 2-kompartemen yaitu wadahnya terpisah dan hasil yang didapat memiliki tingkat kemurnian yang lebih baik dibandingkan dengan sistem sel 1-kompartemen yaitu hasil yang diperoleh tercampur dalam satu wadah. Pada proses elektrolisis dengan sistem sel 2kompartemen ini dilakukan dua bagian yaitu kompartemen katodik difungsikan sebagai kompartemen larutan air laut sekaligus pembangkit Cl2 dan kompartemen anodik difungsikan sebagai kompartemen larutan air laut sekaligus pembangkit Mg(OH)2 (Pilson, 1998; Rieger, 1994; Walsh, 2001). Produksi senyawa Mg(OH)2 sebelumnya telah dilakukan dengan menggunakan metode sel elektrolisis 2-kompartemen dari bitterns dimana hasil rendemen Mg(OH)2 yang tertinggi diperoleh sebesar 99,59% dengan kadar magnesium sebesar 51,26% pada penggunaan KOH 0,25 M voltase 9 V (Hidayah, 2014). Untuk penelitian ini akan dilakukan produksi Mg(OH)2 dari air laut menggunakan metode elektrokimia. Dalam penelitian ini, percobaan akan dilakukan dengan sel elektrolisis 2kompartemen menggunakan NaCl yang disuspensikan dalam agar-agar sebagai 4 jembatan garam yang berguna untuk menjaga kenetralan muatan listrik pada larutan di setiap elektroda melalui difusi ion-ion. Dengan adanya jembatan garam ini maka terjadi pertukaran ion-ion di kedua bagian elektroda, maka ion negatif dari jembatan garam masuk ke salah satu setengah sel yang kelebihan muatan positif dan ion positif dari jembatan garam berdifusi ke bagian lain yang kelebihan muatan negatif. Secara khusus, dalam penelitian ini akan dilakukan proses elektrolisis pada air laut dengan potensial dan waktu yang berbeda, untuk mempelajari pengaruh potensial dan waktu terhadap rendemen Mg(OH)2 yang diperoleh, dengan harapan pengaruh variabel perlakuan terhadap kemurnian Mg(OH)2 yang dihasilkan dapat menggunakan potensial dan waktu yang tepat. B. Tujuan Penelitian Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan di atas, penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari pengaruh variabel elektrokimia yang diterapkan terhadap kemurnian Mg(OH)2 yang dihasilkan. C. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kelayakan metode elektrokimia untuk menghasilkan Mg(OH)2 dari air laut, untuk mendapatkan nilai tambah dari air laut. 5 II. A. TINJAUAN PUSTAKA Magnesium Magnesium merupakan unsur kedelapan terbanyak di dalam kerak bumi, namun tidak ditemukan sebagai unsur murni, tetapi terdapat sebagai mineral dengan komposisi yang berbeda. Berbagai jenis mineral yang mengandung magnesium sudah ditemukan dan dimanfaatkan secara langsung maupun sebagai bahan baku produksi magnesium. Beberapa contoh mineral magnesium disajikan dalam Tabel 1 (Aral et al., 2004; Briggs and Lythe., 1971; Canteford, 1985; Girgis and Girgis., 1969; Mellor, 1924; Rizwan et al., 1999). Tabel 1. Contoh berbagai mineral magnesium Nama Mineral Artinit Barringtonit Brusit Dolim Dolomit Dypingit Epsemit Forsterit Hydromagnesit Hydrotalsit Karnalit Kieserit Magnesit Olivin Nesquehonit Spinel Rumus Kimia MgCO3.Mg(OH)2.3H2O MgCO3.2H2O Mg(OH)2 MgO.CaO MgCO3.CaCO3 4MgCO3.Mg(OH)2.5H2O MgSO4.7H2O Mg2SiO4 4MgCO3.Mg(OH)2.4H2O Mg6Al2.(CO3)(OH)16.4H2O MgCl3KCl.6H2O MgSO4.7H2O MgCO3 Mg2Fe2.SiO4 MgCO3.3H2O MgAl2O4 6 Magnesium merupakan unsur kimia yang sangat penting karena memiliki manfaat yang sangat luas, baik sebagai unsur maupun sebagai senyawa. Sebagai unsur, logam magnesium dimanfaatkan untuk berbagai tujuan, antara lain (1) bahan alloy ringan dalam otomotif, (2) bahan campuran aluminium, (3) bahan refraktori, dan (4) additif untuk tinta dan produk karet (Mordike and Ebert, 2001). Selain dalam bentuk unsur, berbagai senyawa magnesium memiliki pemanfaatan yang sangat luas. Salah satunya adalah magnesium hidroksida. B. Penggunaan Magnesium Hidroksida (Mg(OH)2) Magnesium hidroksida (Mg(OH)2), juga dikenal sebagai brusit, adalah padatan putih dengan massa molar 58,30 g mol-1 dan kepadatan 2,40 g ml-1 . Senyawa ini sulit dalam air, dengan kelarutan hanya 0,0012 g dalam 100 g air pada suhu kamar (Aral et al., 2004). Senyawa ini merupakan senyawa kimia yang sangat penting karena memiliki pemanfaatan yang sangat luas dan beragam. Magnesium hidroksida memiliki banyak aplikasi diantaranya yaitu netralisasi limbah asam, penghilangan logam berat dari limbah industri, dan untuk pembuangan gas. Magnesium hidroksida dapat digunakan sebagai pengisi asap dan api retardant dalam polimer, serta prekursor untuk produksi lain bahan kimia magnesium (Aral et al., 2004). Sebagai obat, magnesium hidroksida (biasanya disebut 'susu magnesium') digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan obat maag yang berperan sebagai antasida untuk menetralkan asam lambung. 7 1. Penggunaan Mg(OH)2 dalam Pengolahan Air Limbah Magnesium hidroksida dapat diterapkan dalam pengolahan air limbah industri dengan berat padatan bubur sekitar 58-62% untuk menaikkan pH larutan asam sehingga ramah lingkungan. Senyawa ini merupakan asam penetral yang lebih aman dalam menetralkan suatu senyawa lain dibandingkan senyawa asam penetral lain seperti soda kaustik (natrium hidroksida) dan kapur, yang umum digunakan dalam netralisasi asam logam pada industri limbah (Aral et al., 2004). Magnesium hidroksida memiliki keuntungan tambahan yaitu memiliki perubahan pH yang lebih kecil dibandingkan soda kaustik dan kapur. Air limbah yang dicampur dengan magnesium hidroksida secara berlebihan memiliki pH < 9-10, sedangkan penambahan soda kaustik dan kapur secara berlebihan akan menghasilkan pH>12. 2. Penggunaan Mg(OH)2 dalam Filter Tahan Api Magnesium hidroksida telah diterapkan pada beberapa aplikasi industri seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Baru-baru ini, penggunaan magnesium hidroksida digunakan sebagai bahan aditif tahan api dan bahan aditif penekanan asap dalam produksi polimer (Innes dan Cox, 1997; Hornsby dan Watson, 1990; Johnson et al., 1999; Molesky, 1991; Rothon dan Hornsby, 1996; Zhang et al., 2004). Magnesium hidroksida sebagian besar digunakan di dunia retardant (Focke et al., 1997), karena tidak mengandung halogen atau logam berat sehinggah lebih ramah lingkungan dari pada senyawa nyala api retardant yang mengandung logam antimon atau terhalogenasi (klorida dan bromida). Meskipun halogenasi nyala api 8 retardant sangat efektif dalam pengaruh nyala api, namun penguraian produknya dapat menyebabkan masalah lingkungan, karena terjadi pelepasan uap korosif (Gibert et al., 2000). Magnesium hidroksida telah dilaporkan memiliki semua karakteristik yang dibutuhkan untuk menjadi filter tahan api karena tahan asap dari pada nyala api retardant (Rothon dan Hornsby, 1996). Fungsi magnesium hidroksida sebagai nyala api retardant yaitu melepaskan uap air dalam kebakaran dan mengalihkan panas dari api, sehingga mengurangi pembentukan gas yang mudah terbakar, dan menghambat pembakaran yang dapat menyerap panas serta pendinginan substrat yang dapat terurai menjadi MgO. C. Pembuatan Magnesium Hidroksida (Mg(OH)2) Magnesium hidroksida dapat dihasilkan dari mineral yang mengandung magnesium dengan cara menguraikan mineral sumbernya. Sebagai contoh, pembuatan magnesium hidroksida dari dolomit dilakukan dengan tahapan sebagai berikut (Aral et al., 2004). (i) Kalsinasi dolomit CaMg(CO3)2 (ii) CaO.MgO(s) + 2CO2(g) Slaking dolomit CaO.MgO + 2H2O(l) (iii) Ca(OH)2(aq) + Mg(OH)2(aq) Preparasi Mg(OH)2 Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + MgCl2(aq) 2Mg(OH)2(s) + CaCl2(aq) Bahan baku lain yang sudah digunakan adalah kieserit ( MgSO4.7H2O) dengan tahapan pengolahan pada Gambar 1. 9 Garam Magnesium Natrium Hidroksida Proses Pengendapan Pengeringan Filtrasi 1.Reaktor 2.Filtrasi 3. Pompa vakum 4. Pengeringan Gambar 1. Skema sintesis Mg(OH)2 dari garam magnesium dan amonium hidroksida dengan modifikasi (Pilarska et al., 2012). Pada proses sintesis magnesium hidroksida di atas, substrat yang digunakan yaitu kieserit ( MgSO4.7H2O), hidrat magnesium klorida (MgCl2.6H2O), magnesium nitrat ( Mg(NO3)2.6H2O), dan amonium hidroksida (NH4OH) sebagai agen presipitasi dan senyawa non ionik dari kelompok poli (etilena glikol) : PEG 200, PEG 400, PEG 8000, dan PEG 20000. Magnesium hidroksida yang diperoleh dari larutan 5% garam magnesium dan diberikan larutan amonium hidroksida untuk mempertahankan jumlah reagen. Pengendapan dilakukan pada suhu 60 0C. Selanjutnya, bagian dari 200 mL larutan garam magnesium dan 200 mL amonium hidroksida diaduk secara bersamaan dengan ditambakan 50 mL air, dimana akan ditempatkan dalam reaktor dengan kapasitas 500 mL yang dilengkapi pengaduk kecepatan tinggi (1800 rpm). Lalu reagen diaduk oleh pompa peristaltik dengan laju 2,3 mL/min. Reaktor ditempatkan di termosat (MP14, Julabo) untuk mengontrol suhu konstan. Endapan yang diperoleh dicuci, disaring, dan dikeringkan pada 105 0C selama 8 jam (Pilarska et al., 2012). 10 Bahan baku lain yang sudah digunakan adalah mineral bischofite (MgCl2.6H2O) dengan tahapan pengolahan pada Gambar 2. Pengendapan magnesium hidroksida dari magnesium klorida dan natrium hidroksida Proses Pemanasan pada campuran Mg(OH)2 + NaCl + H2O Pemutusan NaCl dan hidrasi MgO Filtrasi dan Pencucian pada campuran Mg(OH)2 + MgO Hidrasi lengkap MgO Proses Pengering an dan terbentuk Mg(OH)2 Gambar 2. Proses pembuatan Mg(OH)2 dari mineral bischofite (MgCl2.6H2O) Tahapan yang terjadi : 1. Kalsinasi MgCl2.6H2O 2. Pengendapan MgCl2 + 2NaOH 3. Kalsinasi Mg(OH)2 MgCl2 + 6H2O Mg(OH)2 + 2NaCl MgO + H2O 4. Filtrasi Pada tahapan ini dilakukan filtrasi karena MgO tidak dapat dikonversi ke Mg(OH)2. Lalu ditambahkan air dengan campuran MgO dan NaCl (1,8 g MgO + 3,63 g NaCl). Kemudian endapan disaring dan larutan NaCl dicuci dengan air. Filtrasi dilakukan dalam vakum pada corong buchner. Volume bubur MgO + Mg(OH)2 + NaCl adalah 20 mL dan volume air adalah 20 mL. Kemudian dicuci, didiamkan selama ~ 1 jam dan dikeringkan pada 20 °C ( Kandakov, 2007). Sebelumnya, untuk pembuatan senyawa magnesium dari air laut pertama kali dilakukan pada tahun 1937 dan sekarang telah dioperasikan di seluruh dunia. Magnesium hidroksida (Mg(OH)2 yang diperoleh dengan metode air laut merupakan senyawa awal yang ditemui dalam industri pembuatan magnesia. 11 Dalam proses pembuatan Mg(OH)2, garam magnesium dalam air laut direaksikan dengan kalsium hidroksida dimana mineral yang digunakan yaitu dolomit dan dolime ( sesudah dikalsinasi), lalu dikalsinasi dan terhidrasi sebelum direaksikan dengan air laut dan terakhir dilakukan pengendapan sehingga terbentuk Mg(OH)2 (Cook, 1996). Selain itu, pembuatan bubur magnesia atau biasa disebut endapan Mg(OH)2 dilakukan dengan proses DOW dari air laut melalui beberapa tahapan yakni :1) mineral dolomit dikalsinasi terlebihi dahulu, 2) proses slaking, 3) produk hasil slaking direaksikan dengan air laut 4) pemisahan endapan Mg(OH)2 yang terbentuk. Reaksi : Reaksinya adalah: MgCl2(aq) + Ca(OH)2(s) Mg(OH)2(s) + CaCl2(aq) ∆H= +9,46 kJ MgSO4(aq) + Ca(OH)2(s) Mg(OH)2(s) + CaSO4(aq) ∆H= -13,3 kJ Dalam tahap 3 yaitu proses pembuatan bubur magnesia dilakukan proses penambahan natrium hidroksida, yaitu proses hasil slaking direaksikan dengan air laut. Produk hasil slaking adalah Ca(OH)2 yang akan berekasi dengan MgCl2 dan MgSO4 yang ada pada air laut sehingga terbentuk produk bubur magnesia atau Mg(OH)2 (Austin, 1996). 12 D. Elektrokimia Salah satu cara untuk memperoleh Mg(OH)2 yang berasal dari air laut dengan menggunakan metode elektrokimia. Elektrokimia merupakan salah satu cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang perubahan bentuk energi listrik menjadi energi kimia dan sebaliknya. Proses redoks dilakukan melibatkan reaksi redoks. Proses transfer elektron akan menghasilkan dalam sejumlah energi listrik. Dalam elektrokimia ada dua jenis sel, yaitu sel volta dan sel elektrolisis. Dalam penelitian ini menggunakan jenis sel elektrolisis. Elektrolisis adalah proses menguraikan molekul dengan melewatkan arus listrik melalui elektrolit, dimana senyawa dapat mengantarkan listrik. Peralatan elektrolisis terdiri dari 'sepasang elektroda tenggelam dalam penghantar elektrolit dilarutkan dalam air'. Menurut Grotheer et al., (2006), elektrolisis air merupakan proses menguaraikan air dengan suplaian arus listrik, untuk menghasilkan elemen dasar air yaitu hidrogen pada katoda dan oksigen pada anoda seperti disajikan pada Gambar 3. Dalam elektrolisis air laut, air laut itu sendiri sudah cukup berfungsi sebagai elektrolit untuk menghantarkan listrik. Kandungannya lebih dari 70 unsur garam terlarut dalam air laut, dalam bentuk ion, terutama natrium (Na+), klorida (Cl-), sulfat (SO42-), magnesium (Mg2+), kalsium (Ca2+) dan kalium (K+) menjadikan air laut merupakan konduktor yang sangat baik (Badea et al., 2007). 13 Gambar 3. Satu set sederhana elektrolisis air laut (Bennet, 1980) Reaksi utama yang terjadi pada sel katoda dan anoda selama proses air laut elektrolisis adalah: Katoda: 2H2O + 2eAnoda : 6H2O 2Cl- H2 + 2OHO2 + 4H3O+ + 4e- atau Cl2 + 2e- Air laut bisa dielektrolisa untuk menghasilkan hidrogen pada katoda dan baik klorin atau oksigen pada anoda, tergantung pada beberapa faktor seperti bahan elektroda dan kondisi reaksi. Menurut Badea et al., 2007, elektrolisis air laut bisa mengambil tiga rute utama yang adalah: 1. Elektrolisis untuk menghasilkan hidrogen, oksigen dan alkali. 2. Elektrolisis untuk menghasilkan hidrogen, oksigen, klorin dan alkali. 3. Elektrolisis untuk menghasilkan hidrogen dan natrium hipoklorit (NaOCl). Pada penelitian ini digunakan sel elektrolisis dimana hubungan kuantitatif antara jumlah muatan listrik yang digunakan dan jumlah zat yang terlibat dalam reaksi telah dirumuskan oleh Faraday. Hal ini terjadi karena melibatkan reaksi reduksi- 14 oksidasi yang mengandalkan peran partikel bermuatan sebagai penghantar muatan listrik. Air merupakan elektrolit sangat lemah, yang dapat mengalami ionisasi menjadi ion-ion H+ dan OH-. H2O(l) H+(aq) + OH-(aq) Oleh karena itu, air adalah media elektrolisis yang baik untuk membuat gas H2 dan O2. Gas H2 diperoleh pada katoda kerena terjadi reaksi reduksi ion H+, sedangkan gas O2 diperoleh pada anoda karena terjadi reaksi oksidasi OH-. Metode elektrolisis telah digunakan dalam proses pembuatan Mg(OH)2 dari air laut dengan 2-kompartemen dimana elektroda grafit yang digunakan cukup selektif dalam mengelektrolisis ion-ion dalam air laut dengan memperhatikan pengaruh voltase untuk menghasilkan Mg(OH)2. E. Karakteristik Zat Padat 1. X-Ray Diffraction (XRD) Teknik X-Ray Diffraction (XRD) sangat berperan penting dalam proses analisis padatan kristalin. XRD merupakan metode karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui ciri utama Kristal, seperti parameter kisi dan tipe struktur. Selain itu, dapat dimanfaatkan untuk mengetahui rincian lain seperti susunan berbagai jenis atom dalam Kristal, kehadiran cacat, orientasi, dan cacat Kristal (Smallman,2000). Elektron-elektron dengan laju tinggi menumbuk suatu bahan akan menghasilkan sinar-X. Teknik difraksi sinar-X dapat digunakan untuk analisis struktur Kristal, karena setiap unsur atau senyawa mempunyai pola yang sudah tertentu. Apabila dalam analisis ini pola difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat 15 ditentukan. Rancangan skematik spektrometer sinar-X yang didasarkan atas analisis Bragg seberkas sinar-X terarah jatuh pada kristal dengan sudut θ dan sebuah detektor diletakkan untuk mencatat sinar yang sudut hamburannya sebesar θ. Ketika θ diubah, detektor akan mencatat puncak intensitas yang bersesuaian dengan orde n yang divisualisasikan dalam difraktogram. Gambar 4 berikut merupakan skema dari instrumen XRD. Gambar 4. Skema dasar XRD (Smallman,2000) Berkas difraksi diperoleh dari berkas sinar-X yang saling menguatkan karena mempunyai fase yang sama. Untuk berkas sinar-X yang mempunyai fase berlawanan maka akan saling menghilangkan. Syarat yang harus dipenuhi agar berkas sinar-X yang dihamburkan merupakan berkas difraksi maka dapat dilakukan perhitungan secara matematis sesuai dengan hukum Bragg. Hukum Bragg menyatakan bahwa interferensi konstruktif terjadi jika beda jalan sinar adalah kelipatan bulat panjang gelombang λ , sehingga dapat dinyatakan dengan persamaan : n λ = 2d sin θ 16 Pemantulan Bragg dapat terjadi jika λ ≤ 2d, karena itu tidak dapat menggunakan cahaya kasat mata, dengan n adalah bilangan bulat = 1,2,3,….. (Beiser, 1992). Pada d menyatakan jarak antar lapisan atom atau ion yang berdekatan, λ yang menyatakan panjang gelombang radiasi sinar-X, dan n adalah urutan pantulan. Kristalinitas dapat juga ditentukan dengan XRD melalui pembandingan intensitas atau luasan puncak sampel dengan intensitas atau luasan puncak standar yang ditunjukkan pada persamaan: ℎ ℎ Kristalinitas = x 100% Lebar puncak XRD adalah merupakan fungsi dari ukuran partikel, maka ukuran kristal (crystallite size) dinyatakan dalam persamaan Sherrer berikut (Sijabat, 2013): Crystallite size = 2 − 2 1 2 cos(2 ⁄2) Pada K= 1.000, B adalah lebar puncak untuk jalur difraksi pada sudut 2θ ,b adalah instrument peak broadening (0.1°), dan λ adalah panjang gelombang pada 0.154 nm (Wolfovich et al,2004). Suku (B2-b2)1/2 adalah lebar puncak untuk corrected instrumental broadening. Metode XRD banyak digunakan untuk mengindentifikasikan dan mengkarakterisasi material yang digunakan sebagai katalis, karena banyak material katalis yang berwujud kristal. 2. Particle Size Analyzer (PSA) Untuk mengetahui ukuran partikel suatu material dan distribusinya, dengan seiring berkembangnya ilmu pengetahuan yang lebih mengarah ke era 17 nanoteknologi, para peneliti mulai menggunakan Laser Ablation Spectroscopy (LAS). Metode ini dinilai lebih akurat bila dibandingkan dengan metode analisa gambar maupun metode ayakan, terutama untuk sampel-sampel dalam orde nanometer (Meliyana, 2011). Pengukuran partikel dengan menggunakan PSA biasanya menggunakan metode basah. Metode ini dinilai lebih akurat jika dibandingkan dengan metode kering ataupun pengukuran partikel dengan metode ayakan dan analisa gambar, terutama untuk sampel-sampel dalam orde nanometer dan submikron yang biasanya memliki kecenderungan aglomerasi yang tinggi. Hal ini dikarenakan partikel didispersikan ke dalam media sehingga partikel tidak saling beraglomerasi (menggumpal). Dengan demikian, ukuran partikel yang terukur adalah ukuran dari single particle. Selain itu, hasil pengukuran diperoleh dalam bentuk distribusi, sehingga hasil pengukuran dapat diasumsikan sudah menggambarkan keseluruhan kondisi sampel. Setiap kumpulan partikel biasanya disebut polidispersi. Karenanya perlu untuk mengetahui tidak hanya ukuran dari suatu partikel tertentu, tapi juga berapa banyak partikel-partikel dengan ukuran yang sama ada dalam sampel. Jadi perlu suatu perkiraan kisaran ukuran tertentu yang ada dan banyaknya atau berat fraksi dari tiap-tiap ukuran partikel,dari sini bisa dihitung ukuran partikel rata-rata untuk sampel tersebut. 3. Scanning Electron Microscopy (SEM) Scanning Electron Microscope (SEM) merupakan salah satu tipe mikroskop elektron yang mampu menghasilkan gambar beresolusi tinggi dari sebuah permukaan sampel. 18 Selama ini SEM dikembangkan untuk mengatasi batasan- batasan pada mikroskop optik dan meningkatkan perbesaran dan resolusi jauh lebih besar dari sistem optikal. SEM merupakan alat yang sangat kuat untuk menguji dan mengintepretasikan mikro-struktur dari suatu material, dan digunakan secara luas pada materialmaterial sains. Mikroskop ini digunakan untuk mempelajari struktur permukaan objek, yang secara umum diperbesar antara 1.000-40.000 kali. Prinsip dasar dari SEM didasarkan atas sebuah peristiwa interaksi antara sinar elektron dengan spesimen padatan. Gambar atau foto yang dihasilkan oleh SEM memiliki penampilan tiga dimensi serta berguna dalam menentukan struktur permukaan dari sebuah sampel. Sebuah filament (electron gun) pada scanning electron microscope digunakan untuk membangkitkan sinar elektron pada sebuah vakum yang dihasilkan dalam sebuah kamar dimana sampel disimpan untuk dianalisis. Sinar tersebut diarahkan dengan akurat oleh lensa kondensor elektromagnetik, difokuskan oleh lensa objektif, dipindai melewati permukaan sampel oleh gulungan pendeteksi elektromagnetik. Metode penggambaran yang utama ialah dengan mengumpulkan elektron sekunder yang dilepaskan oleh sampel. Elektron sekunder dideteksi oleh sebuah material kilau yang menghasilkan kilat cahaya dari elektron-elektron. Selanjutnya kilat cahaya dideteksi dan diperkuat oleh sebuah photomultiplier tube. 19 Dengan menghubungkan posisi pemindaian sampel dengan sinyal yang dihasilkan, maka dihasilkan gambar atau foto berwarna hitam putih (Ayyad, 2011). Dalam prinsip pengukuran SEM dikenal ada dua jenis elektron, yaitu elektron primer dan elektron sekunder. Elektron primer merupakan elektron berenergi tinggi yang dipancarkan dari sebuah katoda (Pt, Ni, W) yang dipanaskan. Katoda yang biasa digunakan adalah tungsten (W) atau lanthanum hexaboride (LaB6). Sedangkan elektron sekunder adalah elektron berenergi rendah yang dibebaskan oleh atom pada permukaan. Atom akan membebaskan elektron sekunder setelah ditembakkan oleh elektron primer. Elektron sekunder ini yang akan ditangkap oleh detektor, dan mengubah sinyal tersebut menjadi suatu sinyal gambar. Bahan konduktor yang biasa digunakan adalah perak, namun apabila dianalisis dalam jangka waktu yang lama lebih baik menggunakan emas atau campuran emas dan palladium. Hal ini dikarenakan emas merupakan logam yang bersifat inert sehingga tidak turut bereaksi dengan sampel yang akan dianalisis (Mulder,1996). Melalui analisis menggunakan SEM diharapkan mampu mengamati karakteristik morfologi dari nanokitosan yang dihasilkan. Skema alat Scanning Electron Microscope disajikan pada Gambar 5. 20 Gambar 5. Skema alat Scanning Electron Microscope (Ayyad, 2011). 4. XRF (X-ray Fluorescence) Sinar-X merupakan radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang dari 10-5100 Å (unit Angstrom, di mana 1 Å = 10-10 m). Sinar-X ditemukan oleh fisikawan Jerman W.E. Roentgen pada tahun 1895. Tidak seperti lampu biasa, sinar-X tidak terlihat tapi dapat melintas di garis lurus, dan memiliki kemampuan untuk menembus bahan yang berbeda pada kedalaman yang berbeda juga (Jenkins and Snyder, 1996 dan Skoog et al., 1998). Spektroskopi XRF merupakan teknik yang digunakan untuk total penentuan utama dan pengukuran elemen pada emisi sinar-X sekunder setelah sampel padat dibombardir oleh sinar-X utama. Untuk setiap unsur memiliki level energi karakteristik untuk emisi sinar-X sekunder dengan intensitas dari karakteristik emisi konsentrasi. Dalam spektroskopi XRF, untuk menganalisis menggunakan 21 panjang gelombang antara U Kα pada 0,1 Å (10-11 m) dan F Kα pada 20 Å (2 x 109 m). Deskripsi lain dari sinar-X adalah partikel energi yang disebut foton. Energi foton sinar-X diukur dalam kiloelektron volt (keV), dimana sebuah unit energi diperoleh oleh sebuah elektron ketika dipercepat potensinya 1 volt (1 volt = 1,602 x 10-19 J). Energi foton sinar-X diukur dengan menggunakan hukum DuaneHunt: E= di mana : hxc λ h = konstanta Planck (6,626 x 10-34 J s) c = kecepatan cahaya (3 x 108 m s-1) λ = panjang gelombang (m) (1 Å = 10 -10 m) Jadi E (keV) = 12,4 / λ (Å). Persamaan di atas menunjukkan bahwa semakin tinggi energi, semakin kecil panjang gelombang. Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek fotolistrik. Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma, sinar-X). Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikatan elektron dalam orbit K, L atau M atom target, maka elektron atom target akan keluar dari orbitnya. Dengan demikian atom target akan mengalami kekosongan elektron. Kekosongan elektron ini akan diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan energi yang berupa sinar-X. Sinar-X yang dihasilkan merupakan suatu gabungan spektrum sinambung dan spektrum berenergi tertentu (discreet) yang berasal dari bahan sasaran yang tertumbuk elektron. Jenis spektrum discreet yang terjadi tergantung pada perpindahan 22 elektron yang terjadi dalam atom bahan . Spektrum ini dikenal sebagai spektrum sinar-X karakteristik. Peristiwa tersebut dapat dilihat pada Gambar 6. Sinar-X karakteristik yang dihasilkan dari peristiwa tersebut ditangkap oleh detektor semi konduktor Silikon Lithium (SiLi). Detektor tersebut dapat berfungsi dengan baik bila temperatur dijaga pada kondisi suhu di bawah 0 oC (-115 0 C) dengan cara merendamnya dalan nitrogen cair. Berdasarkan manual alat, spektrometer XRF mampu mendeteksi unsur-unsur dengan energi karakteristik sinar-X > 0,840 keV dengan kebolehjadian terjadinya sinar yang dideteksi spektrometer XRF dengan konsentrasi lebih besar dari 0,01 %. Hasil analisis kualitatif ditunjukkan dalam bentuk spektrum yang mewakili komposisi unsur yang terkandung dalam suatu bahan sesuai dengan energi karakteristik sinar-x masing-masing unsur, sedang analisis kuantitatif dihitung menggunakan metode komparatif. Gambar 6. Proses Sinar-X (Whiston, 1987) 23 Prinsip kerja alat XRF adalah sinar-x fluoresensi yang dipancarkan oleh sampel dihasilkan dari penyinaran sampel dengan sinar-x primer dari tabung sinar-x ( X-Ray Tube), yang dibangkitkan dengan energi listrik dari sumber tegangan sebesar 1200 volt. Bila radiasi dari tabung sinar-x mengenai suatu bahan maka elektron dalam bahan tersebut akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih rendah, sambil memancarkan sinar-x karakteristik. Sinar-x karakteristik ini ditangkap oleh detektor diubah ke dalam sinyal tegangan (voltage), diperkuat oleh Preamp dan dimasukkan ke analyzer untuk diolah datanya . Energi maksimum sinar-X primer (keV) tergantung pada tegangan listrik (kVolt) dan kuat arus (µAmpere). Fluoresensi sinar-x tersebut dideteksi oleh detektor SiLi (Jenkins, 1999). Pada Gambar 7 ditunjukkan skema analisis sistem menggunakan DX-95. Gambar 7. Skema Spektrometer XRF DX-95 24 III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini akan dilakukan selama 3 bulan yaitu dari bulan Maret sampai Juni 2016, bertempat di Laboratorium Kimia Anorganik-Fisik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. B. Alat dan Bahan 1. Alat Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah tabung U, kertas saring, oven, mortal, ayakan dengan ukuran 120 µm, neraca analitik digital, spatula, dan peralatan gelas yang umum digunakan di labolatorium, Scanning Elektron Miscrope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence (XRF), Particle Size Analyzer (PSA). 2. Bahan Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu air laut, akuades, agar-agar merk swallow, NaCl, dan elektroda karbon. 25 C. Prosedur Penelitian 1. Pembuatan Jembatan Garam Langkah awal dalam penelitian ini adalah pembuatan jembatan garam. Sebanyak 5,85 gram NaCl ditambahkan agar-agar sambil diaduk sampai membentuk gel. Kemudian larutannya dipanaskan terus menerus dengan api sedang sampai agak mengental. Tujuan pembuatan jembatan garam ini untuk menjaga kenetralan muatan listrik pada larutan. 2. Konstruksi Alat Alat elektrolisis 2-kompartemen dikonstruksikan seperti Gambar 8. Bagian kanan adalah kompartemen katodik dan bagian kiri adalah kompartemen anodik. Gambar 8. Sel 2-Kompartemen 26 3. Percobaan Elektrolisis Menurut Putero (2008), faktor-faktor yang mempengharui proses elektrolisis yaitu kerapatan arus listrik, waktu, tegangan, kadar keasamaan (pH), ketebalan plat dan jarak antar elektroda. Dalam penelitian ini akan dilakukan serangkaian percobaan untuk mempelajari pengaruh potensial, waktu, jumlah elektroda, dan pemekatan air laut. A. Kajian Pengaruh Potensial Percobaan ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh potensial terhadap efektifitas berlangsungnya proses elektrolisis, dimana menentukan potensial optimumnya untuk memperoleh Mg(OH)2 yang paling banyak. Percobaan dimulai dengan memasukkan air laut 500 mL, dan elektroda karbon di dalam gelas kimia masing-masing, lalu menentukan potensial optimum untuk masingmasing percobaan. Pada percobaan ini digunakan variasi potensial 10, 12, 14, 16, 18, dan 20 volt dengan waktu kontak ditentukan 120 menit. Kemudian lapisan bawah hasil yang diperoleh dari elektrolisis dipisahkan, disaring, dan dikeringkan. B. Kajian Pengaruh Waktu Percobaan ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh waktu kontak terhadap efektifitas proses elektrolisis yang berlangsung, serta menentukan waktu kontak optimumnya. Percobaan dimulai dengan memasukkan air laut 500 mL, dan elektroda karbon di dalam gelas kimia masing-masing, lalu menentukan waktu kontak untuk masing-masing percobaan. Pada percobaan ini digunakan variasi waktu kontak 60, 90, 120, 150, dan 180 menit dengan potensial optimum yang 27 telah diperoleh pada percobaan (1). Lapisan bawah hasil elektrolisis dipisahkan, disaring dan dikeringkan. C. Kajian Pengaruh Jumlah Elektroda Percobaan ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh jumlah elektroda terhadap efektivitas proses elektrolisis yang berlangsung, untuk mendapatkan produk dengan kemurnian yang tinggi. Percobaan dimulai dengan memasukkan air laut 500 mL, dan elektroda karbon di dalam gelas kimia masing-masing, menggunakan 1 dan 2 pasang elektroda. Pada percobaan ini digunakan sel elektrolisis 2-kompartemen dimana kompartemen katodik dan kompartemen anodik terpisah sehingga tingkat produk kemurniaan lebih tinggi dibandingkan sel elektrolisis 1-kompartemen. Pada percobaan ini menggunakan potensial optimum yang telah diperoleh pada percobaan (1) dan waku kontak optimum yang diperoleh pada percobaan (2). Lapisan bawah hasil elektrolisis dipisahkan, disaring dan dikeringkan. D. Kajian Pengaruh Pemekatan Air Laut Percobaan ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh pemekatan air laut terhadap efektivitas proses elektrolisis yang berlangsung, untuk mendapatkan produk dengan kemurnian yang tinggi. Percobaan dimulai dengan memasukkan air laut 500 mL, dan elektroda karbon di dalam gelas kimia masing-masing, lalu dilakukan pemekatan air laut dengan penguapan. Pada percobaan ini penguapan air laut dilakukan dengan pemanasan air laut sebanyak 500 mL menjadi 400 mL, 300 mL, dan 200 mL sehingga kadar garam dalam air laut semakin tinggi. 28 Pada percobaan ini menggunakan potensial optimum yang telah diperoleh pada percobaan (1), waku kontak optimum yang diperoleh pada percobaan (2), dan jumlah eletroda yang tepat pada percobaan (3). Lapisan bawah hasil elektrolisis dipisahkan, disaring dan dikeringkan. 4. Karakterisasi Zat Padat A. (X-Ray Diffraction) Karakteristik dengan XRD dilakukan untuk menganalisis pengaruh suhu sintering yaitu 600 0C terhadap struktur kristalografi sampel zat padat, apakah sampel bersifat amorf atau kristalin. Sumber radiasi menggunakan Kα dari Cu. Langkahlangkah yang dilakukan dalam analisis menggunakan XRD adalah sebagai berikut: 1. Sampel yang dianalisis disiapkan dan direkatkan pada kaca, kemudian dipasang pada tempatnya yang berupa lempeng tipis berbentuk persegi panjang (sampel holder) dengan bantuan malam (lilin perekat). 2. Sampel yang disimpan dipasang pada sampel holder kemudian dilekatkan pada sampel stand dibagian geniometer. 3. Parameter pengukuran dimasukkan pada software pengukuran melalui computer pengontrol, yaitu meliputi penentuan scan mode, penentuan rentang sudut, kecepatan scan cuplikan, member nama cuplikan dan member nomor urut file data. 4. Alat difraktometer dioperasikan dengan perintah “Start” pada menu computer, dimana sinar-X akan meradiasi sampel yang terpancar dari target Cu dengan panjang gelombang 1,5406 Å. 29 5. Hasil difraksi dapat dilihat pada komputer dan intensitas difraksi pada sudut 2 θ tertentu dapat dicetak oleh mesin printer 6. Sampel dari sampel holder diambil setelah pengukuran cuplikan selesai. B. SEM (Scanning Electron Microscope) Analisis menggunakan SEM dilakukan untuk mendapatkan informasi tentang morfologi permukaan zat padat meliputi, ukuran partikel, bentuk, dan distribusi partikel pada permukaan sampel. Analisis menggunakan SEM ini dilakukan pada sampel zat padat yang dihasilkan. Adapun langkah-langkah dalam uji SEM ini adalah sebagai berikut: 1. Sampel yang akan dianalisis disiapkan dan direkatkan pada specimen holder (Dolite,double sticy tape). 2. Sampel yang telah dipasang pada holder kemudian dibersihkan dengan Hand Blower. 3. Sampel dimasukkan dalam mesin couting untuk diberi lapisan tipis yang berupa gold-poladium selama 4 menit sehingga menghasilkan lapisan dengan ketebalan 200-400 Å. 4. Sampel dimasukkan ke dalam Specimen Chamber. 5. Pengamatan dan pengambilan gambar pada layer SEM dengan mengatur pembesaran yang diinginkan. 6. Penentuan spot untuk analisis pada layer SEM. 7. Pemotretan gambar SEM. 30 C. Particle Size Analyzer (PSA) Karakterisasi untuk mengetahui ukuran dan distribusi partikel pada zat padat yang diperoleh juga sangat penting untuk dilakukan. Analisis ini dilakukan dengan menggunakan instrumen Particle Size Analyzer (PSA). PSA merupakan salah satu instrumen nanoteknologi yang menggunakan metode Laser Diffractioan (LAS) dalam aplikasinya. Alat ini menggunakan prinsip dynamic light scattering (DLS). Metode ini juga dikenal sebagai quasi-elastic light scattering (QELS). Alat ini berbasis Photon Correlation Spectroscopy (PCS). PSA yang menggunakan metode LAS dibagi lagi menjadi 2 metode aplikasi sebagai berikut: 1. Metode basah. Metode ini menggunakan media pendispersi untuk mendispersikan material uji. 2. Metode kering. Metode ini memanfaatkan udara atau aliran udara untuk melarutkan partikel dan membawanya ke sensing zone. Metode ini baik digunakan untuk ukuran yang kasar, dimana hubungan antar partikel lemah dan kemungkinan untuk beraglomerasi kecil. D. X-Ray Fluorescene (XRF) Analisis menggunakan XRF dimaksudkan untuk mengidentifikasi unsur-unsur dan senyawa-senyawa yang terkandung dalam zat padat baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Langkah-langkah dalam uji XRF adalah sebagai berikut: 1. Disiapkan sampel yang akan diuji, apakah sampel berbentuk serbuk, cair, atau padatan. 31 2. Sampel diletakkan di dalam sampel holder. Pastikan bagian bawah sampel holder tertutupi seluruhnya oleh sampel karena bagian inilah yang akan ditembaki oleh sinar-x. 3. Setelah sampel siap pada sampel holder, tutup Lid dan jalankan XRF menggunakan tombol ON. 4. Analisis akan langsung berjalan dengan menggunakan tombol untuk penyinaran sinar-X. Sampel akan dikenai sinar-x untuk beberapa saat. 5. Sinar-X yang mengenai sampel akan diteruskan ke detektor dan selanjutnya dianalisis unsur-unsur yang terkandung dalam sampel. 6. Pemotretan hasil. 44 V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil percobaan menunjukkan bahwa Mg(OH)2 dapat dihasilkan langsung dari air laut dengan metode elektrokimia. 2. Dari percobaan disimpulkan bahwa kondisi maksimum untuk mendapatkan Mg(OH)2 adalah potensial 20 volt, waktu elektrolisis 180 menit, dan pemekatan dari 1000 mL menjadi 800 mL. 3. Hasil pengukuran distribusi ukuran partikel menggunakan PSA menunjukkan bahwa waktu elektrolisis tidak berpengaruh nyata terhadap pengendapan Mg(OH)2. 4. Hasil karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) menunjukkan bahwa Mg(OH)2 dapat dikonversi menjadi MgO dengan suhu sintering 600 oC. B. Saran Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, maka pada penelitian selanjutnya disarankan untuk uji metode konvensional dengan membuat larutan baku Mg dan dianalisis dengan melihat recoverynya, menggunakan tegangan yang lebih tinggi, 45 serta mengembangkan proses pemurnian Mg(OH)2 agar memenuhi standar industri. 46 DAFTAR PUSTAKA Aphane, M.E. 2007. The hydration of magnesium oxide with different reactivities by water and magnesium acetate. (Thesis). University of South Africa, pp 453466. Aral, H., B.D. Hill, and G.J. Sparrow. 2004. Salts from saline waters and value added products from the salts. CSIRO minerals. Clayton. Victoria and Global Geoscience Services. Inc. Adelaide. South Australia, pp 42-64. Austin, M. 2009. Industri Proses Kimia, Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta. Hal 150-153 Ayyad, O.D. 2001. Novel Strategis The Synthesis of Metal Nanoparticle and Nanostructure. Thesis. Universitas de Barcelona. Barcelona. Badea, G.E., I.Maior., A.Cojocaru., I.Pantea., and T.Badea. 2007. Seawater Electrolysis for Hydrogen Production. Revue Roumaine de Chimie. 54(1), pp 55–61. Bahadori, B and M.Nusheh. 2015. Production of High Purity Magnesia from Highly Saturated Bitterns. Hydrometallurgical Processes, pp 24-30. Beiser, A. 1992. Konsep Fisika Modern Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta. Hal 220-224. Bennett J. E. 1980. Electrodes for generation of hydrogen and oxygen fromseawater. International Journal of Hydrogen Energy. 5, pp 401–408. Briggs, C.C, and Lythe, T.W. 1971. Magnesium hydroxide production from brines of seawater. South African Patent, pp 24. Canterford, J.H. 1985. Mineral Processing and Extractive Metallurgy. An Internasional Journal. 2(2), pp 57-104. 47 Cook, M .1996. The Influence of Magnesium Hydroxide Morphology on the Mechanical Properties of Polypropylene. (Thesis). University of Loughborough, pp 1-24. Dong, C., J. Cairney., Q. Sun., O.L. Maddan., G. He., and Y. Deng. 2010. Investigation of Mg(OH)2 nanoparticles as an actibacterial agent. J. Nanopart. Res.12, pp 2101-2109. Fernandez, A.I., L. Haurie., J.Formosa., J.M.Chimenos., M.Antunes., and J.I. Velasco. 2009. Characterization of poly(ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) filled with low grade magnesium hydroxide. Polym. Degrad. Stabil. 94, pp 57-60. Focke, W.W., Strydom, C.A, and Bartie, N. 1997. Thermal analysis of commercial inorganic flame retardants. South African Journal of Chemical Engineering. 9(2), pp 41-51. Gibert, J.P., Cuesta, J.M.L., Bergeret, A, and Crespy, A. 2000. Study of the degradation of fire-retarded PP/PE copolymers using DTA/TGA coupled with FTIR. Polymer Degradation and Stability. 67(3), pp 437-447. Girgis, B.S, and Girgis, L.G. 1969. Surface area and pore structure of talc-magnesite. Journal of Applied Chemistry. 19(10), pp 273-304. Grotheer,M., R. Alkire., R. Varjian., V. Srinivasan, and J.W. Weidner. 2006. Industrial Electrolysis and Electrochemical Engineering. Interface The Electrochemical Society. Inc. Pennington. NJ. 15(1), pp 52-54. Gulkova, D., O.Solcova., and M. Zdrazil. 2004. Preparation of MgO catalytic support in shaped mesoporous high surface area form. Microp. Mesop. Mater. 76, pp 137-149. Hidayah, F.F. Pengaruh Voltase terhadap Rendemen Mangnesium Hidroksida dari Bitterns melalui Sel Elektrolisis. Jurnal Sains Dasar. 3(2), hal 156-161. Holisaturrahmah dan Suprapto. 2013. Pengurangan Turbiditas pada Air Laut Menggunakan Metode Elektrokoagulasi. Jurnal Sains dan Seni Pomits. 2(2), hal 2337-3520. Hornsby, P.R, and Watson, C.L. 1990. Study of the Mechanism of Flame Retardance and Smoke Suppression in Polymer Filled with Magnesium Hydroxide Filler. Polymer Degradation and Stability. 30(1), pp 73-87. Innes, J.D and Cox, A.W. 1997. Proceedings of the International Conference on Fire Safety.24, pp 127-138. 48 Jenkins, R. 1999. X-Ray Fluorescence Spectrometry 2nd Edition. John Wiley and Sons. Inc. New York, pp 1-159. Jenkins, R and R. Snyder. 1996. Introduction to X-Ray Powder Diffractometry. John Wiley and Sons. Inc. New York, pp 1-258. Johnson, F.J., A.G. Pommer., M.S.Vernon., R.M.Winter., W.M.Cross., and J.J. Kellar. 1999.Preparation of magnesium hydroxide surface as a model for flame retardant filler. Minerals and Metallurgical Processin. 16(1), pp 65-68. Kondakov, D.F and Danilov, V.P. 2007. Manufacturing of Magnesium Hydroxide from Natural Magnesium Chloride Sources. Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 8(1), pp 2–6. Meliyana, L. 2015. Preparasi Katalis CaO/SiO2 dari CaCO3 dan Silika Sekam Padi dengan Metode Sol Gel untuk Pengolahan Minyak Nabati menjadi Biodiesel. (Skripsi). Departemen FMIPA Universitas Lampung. Bandar Lampung. Hal 18. Mellor, J.W. 1924. A comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry. Longmans. London, pp 280-284. Molesky, F. 1991. Proceedings of the International Conference on Fire Safety. 16, pp 212-226. Mordike, B.L. and Ebert, T. 2001. Magnesium. Properties Applications Potential. Materials Science and Engineering. 302(1), pp 37-45. Mulder, M. 1996. Basic Principle of Membrane Technology. 2nd Edition. Kluwer Academic. Dordrecht, Boston. Pilson, M.E.Q. 1998. Chemical Extraction of Useful Substance from Sea Water. Introduction to the Chemistry of the Sea. Prentice Hall, pp 341–350. Piralska, A., I. Linda., M. Wysokowski., D. Paukszta., and T. Jesionowski. 2012. Synthesis of Mg(OH)2 from Magnesium Salts and NH4OH by Direct Functionalisation with Poly(Ethylene Glycols). Physicochem. Probl. Miner. Process. 48(2), pp 631-643. Putero, S.H., Kusnanto dan Yusriyani. 2008. Pengaruh Tegangan dan Waktu pada Pengolahan Limbah Radioaktif yang Mengandung Sr-90 Menggunakan Metode Elektrokoagulasi. Proseding Seminar Nasional Ke-14 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir ISSN : 0854-2910. Bandung. Diakses tanggal 5 Februari 2016. 49 Putz, H., Schön, J. C., and Jansen, M. 2001. Combined Method for Abinitio Structure Solutiob from Podwer Diffraction data. Journal Applied Crystallogr. 32, pp 864-70. Rieger, P.H. 1994. Electrochemistry 2nd Edition. Chapman & Hall. New York, pp 274–308. Rizwan, S., H.Agha., S.A.Aansar., and A.A Khan. 1999. Proceedings of the International Symposium on Advanced Materials, 6th. Islamabad. Pakistan, pp 166-169. Rothon, R.N and Hornsby, P.R. 1996. Flame retardant effects of magnesium hydroxide. Polymer Degradation and Stability. 54(2-3), pp 383-385. Sijabat. E.R. 2013. Transesterifikasi Minyak Sawit dengan Metanol dan Katalis Heterogen Berbasis Silika Sekam Padi (MgO-SiO2). (Skripsi). Departemen Kimia FMIPA Universitas Lampung. Bandarlampung. Hal 43. Skoog, D.A., F.J. Holler., and T.A Nieman. 1998. Principles of instrumental analysis 5th Edition. Harcourt Brace and Company. Florida, pp 798-805. Walsh, F.C. 2001. Electrochemical Technology for Environmental Treatment and Clean Energy Conversion. Pure Appl. Chem. 73(12), pp.1819–1837. Whitson, C. 1987. X-ray Methods. John Wiley and Sons. London, pp 1-33. Wolfovich, M.A., M.V. Landau., A. Brenner., and M. Herskowitz. 2004. Catalytic Wet Oxidation of Phenol with Mn−Ce-Based Oxide Catalysts: Impact of Reactive Adsorption on TOC Removal. Ind. Eng. Chem. Res. 43, pp 50895097. Zhang, J., X.Wang., F.Zhang and A.R.Horrocks. 2004. Reactive Polymers Fundamental and Applications A Concise Guide to Industrial Second Edition. Johanes Karl Fink. Inc. Oxford, pp 225-230.