Perbandingan Antara Bahan Baku Yang Berbeda Untuk Sintesis Zeolit

Mineral zeolit ​​​​adalah zat kristal dengan struktur yang dicirikan oleh kerangka tetrahedra terkait, masing-masing terdiri dari empat atom O yang mengelilingi kation. Kerangka ini berisi rongga-rongga terbuka berupa saluran dan sangkar. Ini biasanya ditempati oleh molekul H2O dan kation ekstra-kerangka yang biasanya dapat dipertukarkan. Salurannya cukup besar untuk memungkinkan lewatnya spesies tamu.

Karena ukuran pori yang spesifik dan luas permukaan yang besar, penelitian dalam sintesis zeolit ​​telah banyak dikembangkan dan menawarkan berbagai kegunaan industri yang potensial termasuk bahan penukar ion, saringan molekuler (asalkan mikroporositasnya - salurannya terbuka, terhubung satu sama lain dan terbuka ke lingkungan eksternal), pemisahan, sensor, adsorpsi dan katalisis.

Memang, zeolit ​​alam menunjukkan sifat variabel termasuk terutama: KTK (kapasitas tukar kation), muatan, dan ukuran rongga. Hal ini membuat sulit untuk menerapkannya dalam proses kimia tertentu. Dengan demikian, ada permintaan untuk zeolit ​​sintetis dengan sifat terkendali. Dengan demikian, studi kristalisasi zeolit ​​tampaknya menjadi dasar.

Umumnya, zeolit ​​disintesis dari hidrogel yang sangat reaktif. Sifat zeolit ​​yang mengkristal tergantung pada komposisi kimia bahan baku, metode pembuatan, suhu, waktu pemanasan, dll. Faktanya, sifat bahan baku yang digunakan dalam sintesis zeolit ​​​​merupakan faktor kunci yang mengatur kemurnian dan kualitasnya.

Sejumlah besar laporan tentang sintesis zeolit ​​​​di mana bahan baku yang berbeda digunakan tampaknya menunjukkan bahwa pilihan bahan baku yang baik untuk digunakan dalam produksi zeolit ​​​​adalah sangat penting.

Sintesis zeolit ​​dari mineral lempung telah banyak diteliti dalam beberapa dekade terakhir karena ketersediaan bahan baku lempung yang besar, biaya yang relatif rendah dan karakteristik kimia yang memadai. Studi sebelumnya berfokus khususnya pada penggunaan kaolinit, karena ketersediaannya yang luas dan reaktivitas yang terkenal dari lempung kaolin yang diolah secara termal (metakaolin) dengan larutan alkali.

Bahan Baku Zeolit Sintesis

Zeolit ​​​​sintetis juga dikenal sebagai saringan molekuler, dan hingga saat ini telah dilaporkan lebih dari 200 spesies (Zhao, 2010; Sillanpää dan Bhatnagar, 2015). Diantaranya zeolit ​​A, zeolit ​​Y, ZSM-5, Aluminofosfat (AlPO-5) (Jhung et al., 2004), silicoaluminophosphate (SAPO-5/SAPO-34) (Jhung et al., 2003), SBA-15 ( Kruk et al., 1997; Luan et al., 1999), SBA-16 (Dong et al., 2011), dan zeolit ​​jenis Lynde (LTA) (Luan et al., 1999) dapat disebutkan.

Zeolit ​​​​sintetis memiliki aplikasi serbaguna mulai dari lingkungan hingga aplikasi obat. Oleh karena itu, penekanan lebih diberikan pada pemahaman dasar tentang kimia struktur zeolit ​​dan rute preparasi yang berbeda (Moshoeshoe et al., 2017).

Selain itu, banyak upaya juga telah dilakukan pada penggunaan berbagai sumber bahan baku untuk mendapatkan zeolit ​​​​yang cocok dan memiliki sifat serbaguna. Tapi, parameter utamanya adalah kandungan alumina dan silika yang tepat dalam bahan baku.

Ada banyak sumber alami aluminosilikat seperti bahan tanah liat. Misalnya, obsidian adalah bahan baku alami yang berasal dari letusan gunung berapi. Ini memiliki kisaran komposisi silika dan alumina yang sama seperti komposisi perlit (Belviso, 2016). Berbeda dengan perlite, obsidian memiliki kadar air yang lebih rendah.

Karena ketersediaan kaca vulkanik (yaitu, ilicic, alkalic, mafic), beberapa upaya telah dilaporkan untuk sintesis zeolit ​​​​dari obsidian alam (Kawano dan Katsutoshi, 1997; Mamedova, 2014; Mamedova, 2016). Namun, sebagian besar penelitian difokuskan pada metode sintesis hidrotermal. Sebagai contoh, Belviso (2016) mensintesis politipe heksagonal zeolit ​​tipe cubic faujasite (FAU) menggunakan inkubasi hidrotermal suhu rendah (∼30°C).

Peneliti lain menyelidiki kristalisasi zeolit ​​​​pada kisaran suhu yang bervariasi (150-250 ° C). Hanya beberapa percobaan telah menemukan yang menggambarkan potensi penggunaan sebagai zeolit. Oleh karena itu, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengkaji perilaku material kaca vulkanik ini sebagai sumber bahan baku yang potensial.

Fly ash batubara, produk sampingan dari pembakaran batubara, merupakan salah satu limbah padat industri yang paling melimpah yang digunakan untuk sintesis zeolit. Komponen utama abu layang batubara adalah senyawa yang mengandung Si dan Al. Namun, ketika unsur logam beracun hadir, mereka dapat membatasi aplikasi penuh bahan tersebut untuk mensintesis zeolit ​​​​(Amoni et al., 2019; Inada et al., 2005).

Di sisi lain, RHA merupakan residu yang kaya akan silika amorf, dan sangat aktif dalam sintesis zeolit. Analisis kimia mengungkapkan bahwa RHA mengandung 90%-99% silika. RHA sangat murah sehingga dapat digunakan di beberapa sektor industri (Kamseu et al., 2017; Alam et al., 2020).

Sintesis zeolit ​​aluminosilikat kristal dapat dilakukan dari mineral lempung seperti kaolinit. Perbaikan sifat-sifat kaolinit dengan metode kimia sulit dilakukan karena reaktivitasnya yang rendah. Dengan demikian mineral lempung tidak terpengaruh secara signifikan oleh perlakuan asam atau basa bahkan dalam kondisi yang kuat.

Pekerjaan sebelumnya juga telah menunjukkan bahwa kaolin tidak stabil dalam kondisi yang sangat basa, dan bahan zeolit ​​yang berbeda dapat terbentuk (Abbott et al., 2003; Tavasoli et al., 2014). Setelah dehidrasi, kaolin diubah menjadi metakaolin amorf.

Kaolin dan metakaolin mentah telah digunakan sebagai sumber Al dan Si untuk sintesis zeolit ​​Linde Tipe A, X, Y, P, 4A, NaA, KI, cancrinite, sodalite, hydroxysodalite, faujasite, phillipsite, chabazite dan beberapa jenis zeolit ​​lainnya (Abbott et al., 2003; Tavasoli et al., 2014).

Namun, produk yang disintesis mengandung fase kuarsa sebagai pengotor yang berasal dari sampel kaolin alami. Demikian pula, perlit adalah batuan vulkanik alami dan ditandai dengan struktur amorf (Wajima dan Onishi, 2019). Perlit yang diperluas memiliki kerapatan curah dan struktur vesikular yang sangat tinggi, yang menghasilkan banyak aplikasi.

Namun, pada proses produksi, sub-butir limbah perlit yang diperluas terbentuk karena volatilitas yang tinggi dan kesulitan dalam penyimpanan (da Silva Filho et al., 2018). Limbah perlit merupakan sumber silika reaktif, sehingga dapat digunakan untuk sintesis zeolit.

Kaca dan aluminium didaur ulang melalui proses di mana suhu tinggi digunakan (Taylor et al., 2020). Oleh karena itu, limbah kaca dapat diubah menjadi bahan bernilai tambah tinggi seperti zeolit. Karena limbah kaca memiliki proporsi SiO2 yang tinggi, kaca ini diusulkan sebagai prekursor yang cocok untuk sintesis zeolit ​​melalui proses hidrotermal (Taylor et al., 2020).

Tidak seperti bahan yang mengandung silikat industri jenis kaca lainnya, wadah amber mengandung lebih sedikit unsur berbahaya. Oleh karena itu, dalam sebagian besar kasus, tidak ada persyaratan pra-perawatan.

Namun, fase zeolit ​​​​murni hampir tidak diproduksi tanpa perlakuan awal terutama untuk aplikasi dalam proses pemisahan biomedis dan kimia dan aplikasi industri, pertanian tertentu.

Misalnya, perlakuan awal seperti perlakuan dengan asam atau alkali digunakan untuk menghasilkan zeolit ​​fase tunggal (Kim et al., 2015; Kamitani et al., 2014). Di sisi lain, beberapa penelitian melaporkan tanpa perlakuan awal (Kim et al., 2015; Kamitani et al., 2014; Majdinasab et al., 2019).

Namun, ketika bukan menjadi perhatian utama untuk mendapatkan zeolit ​​fase tunggal, proses pretreatment dapat dihindari untuk menyederhanakan dan membuat proses sintetik menjadi layak (Majdinasab et al., 2019).

Sumber bahan baku lain yang potensial untuk sintesis zeolit ​​adalah BFS. BFS terutama terdiri dari CaO, SiO2, Al2O3 dan MgO serta sejumlah kecil Fe, Ti dan Mn sebagai unsur logam (Sugano et al., 2005; Kuwahara et al., 2010).

Sebelumnya, sintesis zeolit ​​​​dari BFS dilaporkan oleh beberapa kelompok, tetapi sebelumnya mencoba menggunakan BFS sebagai sumber kimia zeolit ​​​​terkendala oleh kompleksitas komposisi, lebih akurat dan adanya kandungan Ca yang signifikan (Sugano et al., 2005).

Akibatnya, baru-baru ini, metode sintetis baru dari komposit mikro hidroksiapatit-zeolit ​​​​dari BFS dilaporkan. Proses ini hanya membutuhkan reagen kimia yang murah, H3PO4 dan NaOH, dan prosedur persiapan yang mudah.

Proses konversi ini menawarkan solusi baru untuk limbah (Kuwahara et al., 2009). Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memproduksi beragam jenis zeolit ​​​​untuk aplikasi potensial seperti katalis, bioteknologi, dan pemisahan gas.

Berbeda dengan zeolit ​​alam, pemanfaatan limbah industri sebagai bahan baku sintesis zeolit ​​memiliki dampak lingkungan yang sangat besar. Beberapa limbah industri seperti BFS, tailing bijih besi, abu sekam padi, fly ash batubara, lithium slag, paper sludge ash dan lain-lain dapat digunakan sebagai bahan baku sintesis zeolit ​​karena memiliki kandungan silika/alumina yang cukup besar di dalamnya. komposisi mereka.

Manfaat utama dari penggunaan limbah industri yang berbeda adalah dapat mengurangi pencemaran lingkungan. Namun, tidak semua sumber yang dibahas di atas memiliki sifat zeolit ​​yang sangat baik, tetapi sintesis zeolit ​​dari tanah liat (kaolin), limbah perlit, abu layang batubara, abu sekam padi, dan bahan jenis kaca ditemukan sebagai bahan yang paling menjanjikan.

Banyak pendekatan sintetik telah diadopsi sebelumnya dan baru-baru ini untuk resolusi efektif zeolit ​​sintetis dan meningkatkan efikasi. Sampai saat ini, zeolit ​​​​dari bahan tanah liat (misalnya, kaolin, metakaolins) dan abu layang batubara ditemukan sangat potensial untuk aplikasi serbaguna.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.