Zeolit

Zeolit pertama kali ditemukan oleh Freiherr Axel Cronstedt, seorang ahli mineralogi dari Swedia pada tahun 1756 (Sheppard, 1969: 875-886). Istilah zeolit berasal dari bahasa Yunani “zein” yang berarti membuih, dan “lithos” yang berati batu. Zeolit (Zeinlithos) atau berarti juga batuan mendidih, di dalam riset-riset kimiawan telah lama menjadi pusat perhatian. Zeolit merupakan mineral alumina silikat terhidrat yang dapat mengikat molekul air secara reversible. Penggunaan zeolit berkaitan dengan tiga sifat penting yang dimilikinya, yaitu: kemampuannya dalam melakukan pertukaran ion, daya serap dan daya saring molekuler, serta daya katalis. Pemanfaatan utama zeolit sebagai penukar ion untuk pelunakan air, untuk menghilangkan dan pengikatan radionuklida serta penyerapan logam berat dari limbah tercemar dan penghilangan ion amonium dari limbah cair.

Zeolit Alam

Menurut Hamdan (1992), zeolit merupakan suatu mineral berupa kristal silikaalumina yang terdiri dari tiga komponen yaitu kation, yang dapat dipertukarkan, kerangka alumino-silika dan air. Air yang terkandung dalam pori tersebut dapat dilepas dengan pemanasan  pada temperatur 300^oC sampai dengan 400^oC. Dengan pemanasan pada temperatur tersebut air dapat keluar, sehingga zeolit dapat berfungsi sebagai penyerap gas atau cairan. Jumlah air yang terkandung dalam zeolit sesuai dengan banyaknya pori atau volume pori. Zeolit banyak ditemukan dalam bahan vulkanik dan sidimen serta batuan metamorphose karena pengaruh pemanasan dan pendinginan. Zeolit alam (natural zeolit) dan zeolit sintetis (syntetic zeolit).

Berikut ini, beberapa contoh jenis mineral zeolit beserta rumus kimianya dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

            Jenis-jenis nama dan rumus kimia beberapa:

Nama Mineral	Rumus Kimia Unit Sel
Analsim	Na16(Al16Si32O96). 16H2O
Kabasit	(Na2,Ca)6 (Al12Si24O72). 40H2O
Klipnoptolotit	(Na4K4)(Al8Si40O96). 24H2O
Erionit	(Na,Ca5K) (Al9Si27O72). 27H2O
Ferrierit	(Na2Mg2)(Al6Si30O72). 18H2O
Heulandit	Ca4(Al8Si28O72). 24H2O
Laumonit	Ca(Al8Si16O48). 16H2O
Mordenit	Na8(Al8Si40O96). 24H2O
Filipsit	(Na,K)10(Al10Si22O64). 20H2O
Natrolit	Na4(Al4Si6O20). 4H2O
Wairakit	Ca(Al2Si4O12). 12H2O

           

   Sifat-Sifat Zeolit

Berikut ini adalah sifat-sifat zeolit meliputi :

1    Dehidrasi

Sifat dehidrasi dari zeolit akan berpengaruh terhadap sifat adsorpsinya. Zeolit dapat melepaskan molekul air dari dalam rongga permukaan yang menyebabkan medan listrik meluas ke dalam rongga utama dan akan efektif berinteraksi dengan molekul yang akan diadsorpsi.

2    Adsorpsi

Dalam keadaan normal ruang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh molekul air bebas yang berada di sekitar kation. Bila mineral zeolit dipanaskan pada suhu 300^oC hingga 400^oC maka air tersebut akan keluar sehingga zeolit dapat berfungsi sebagai penyerap gas atau cairan. Selain mampu menyerap gas atau cairan, zeolit juga mampu memisahkan molekul dan kepolarannya, meskipun ada 2 molekul atau lebih yang dapat melintas tetapi hanya sebuah saja yang dapat lolos. Hal ini dikarenakan faktor selektivitas dari mineral zeolit tersebut yang tidak ditemukan pada adsorbent padat lainnya.

3    Penukar Ion

Ion-ion pada rongga atau kerangka elektrolit berguna untuk menjaga kenetralan zeolit. Ion-ion ini dapat bergerak bebas sehingga pertukaran ion yang terjadi tergantung dari ukuran dan muatan maupun jenis zeolitnya.

4    Katalis

Ciri paling khusus dari zeolit yang secara praktis akan menentukan sifat khusus mineral ini adalah adanya ruang kosong yang akan membentuk saluran di dalam strukturnya. Bila zeolit digunakan pada proses penyerapan atau katalis maka akan terjadi difusi molekul ke dalam ruang bebas diantara kristal. Zeolit merupakan katalisator yang baik karena mempunyai pori-pori yang besar dengan permukaan yang maksimum.

 5    Penyaring atau Pemisah

Meskipun banyak media berpori yang dapat digunakan sebagai penyaring atau pemisah campuran uap atau cairan, tetapi distribusi diameter dari pori-pori media tersebut tidak cukup efektif seperti halnya penyaring molekular zeolit yang mampu memisahkan campuran berdasarkan perbedaan ukuran, bentuk dan polaritas dari molekul yang disaring. Contohnya pori-pori zeolit A terbentuk silinder dapat memisahkan parafin dari campuran hidrokarbon.

 Zeolit dapat memisahkan molekul gas  atau zat lain dari suatu campuran tertentu karena mempunyai ruang hampa yang cukup besar dengan garis tengah yang bermacam-macam berkisar antara 2Ǻhingga 8Ǻ, tergantung dari jenis zeolit.

Jenis-Jenis Zeolit

1    Zeolit Alam

Mineral zeolit telah diketahui sejak  tahun 1756 oleh ahli mineralogi berkebangsaan Swedia bernama F.A.F Constedt. Di alam banyak dijumpai zeolit dalam lubang-lubang batuan lava dan dalam batuan sedimen terutama sedimen piroklastik halus. Telah diketahui lebih dari 40 jenis mineral zeolit di alam, dari jumlah tersebut hanya 20 jenis yang terdapat dalam batuan sedimen terutama sedimen piroklastik.

2    Zeolit Sintetis

Zeolit merupakan suatu bahan kekayaan alam yang sangat bermanfaat bagi industri. Zeolit ada dua macam, yaitu zeolit alam dan sintetik. Zeolit alam sudah banyak dimanfaatkan sehingga ketersediaaannya mulai berkurang. Untuk itu diperlukan zeolit sintetik yang mempunyai kemurnian tinggi dan berkualitas baik. Bahan baku pembuatan zeolit ialah bahan-bahan yang mengandung silica dan aluminium. Zeolit sintetis adalah suatu senyawa kimia yang mempunyai sifat fisik dan kimia yang sama dengan zeolit alam. Zeolit ini dibuat dari bahan lain dengan proses sintetis. Karena secara umum zeolit mampu menyerap, menukar ion dan menjadi katalis, membuatan zeolit sintetis dapat dikembangkan untuk keperluan alternatif pengolah limbah. Zeolit secara umum dibedakan dalam tipe yang calcic dan alkali arich, dengan komposisi yang berbeda.

Karena sifat zeolit yang unik yaitu  susunan atom maupun komposisinya dapat dimodifikasi, maka para peneliti berupaya untuk membuat zeolit sintetis yang mempunyai sifat khusus sesuai dengan keperluannya. Dari usaha itu dapat direkayasa sedemikian rupa sehingga mendapatkan karakter yang sama dengan zeolit alam.