Sifat-sifat Zeolit

Sifat-sifat zeolit berbeda dengan zat-zat lain. Sifat-sifat zeolit meliputi :            
Dehidrasi
Sifat dehidrasi dari zeolit berpengaruh terhadap sifat absorbsinya. Zeolit dapat melepaskan molekul air dari dalam rongga permukaan menyebabkan medan listrik meluas ke dalam rongga utama dan akan efektif terinteraksi dengan molekul yang akan diabsorbsi.
Secara alami pori-pori  Zeolite yang belum diolah akan mengandung sejumlah molekul air dan alkali atau alkali tanah hidrat. Proses pemanasan pada temperature 300 – 400 celcius dapat  menghilangkan kandungan air dan hidrat pada alkali atau alkali tanah hidrat. Zeolit yang sudah mengalami pemanasan ini disebut Zeolite Teraktivasi Fisika artinya Zeolite terdehidrasi atau Zeolityang kelihangan air.
Absorbsi
Dalam keadaan normal ruang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh molekul air bebas yang berada di sekitar kation. Beberapa jenis mineral zeolit mampu menyerap gas sebanyak 30 % dari berat keringnya. Zeolit mempunyai kapasitas yang tinggi sebagai penjerap (adsorben). Mekanisme adsorpsi yang mungkin terjadi adalah adsorpsi fisika (melibatkan gaya Van der Walls), adsorpsi kimia (melibatkan gaya elektrostatik), ikatan hidrogen dan pembentukan kompleks koordinasi. Molekul atau zat yang dijerap akan menempati posisi pori.
Daya serap (absorbansi) zeolit tergantung dari jumlah pori dan luas permukaan. Molekul-molekul dengan ukuran lebih kecil dari pori yang mampu terjerap oleh zeolit.  Alkohol seperti fenol adalah zat pengotor yang bersifat racun bagi manusia. Air yang mengandung fenol dapat dibebaskan dari fenol dengan melewatkan air dalam Zeolit teraktivasi. Fenol yang terkandung dalam air akan  teradsorpsi dan menempati posisi pori-pori. Sehingga konsentrasi fenol dalam air menjadi kurang.
Penukar ion
Ion-ion pada rongga atau kerangka elektrolit berguna untuk menjaga kenetralan zeolit. Ion-ion ini bergerak bebas sehingga pertukaran ion yang terjadi tergantung dari ukuran dan muatan maupun jenis zeolitnya.
Kation-kation pada pori berperan sebagai penetral muatan zeolit. Kation-kation ini dapat bergerak bebas sehingga dapat dengan mudah terjadi pertukaran ion. Mekanisme pertukaran kation tergantung pada ukuran, muatan dan jenis zeolitnya.
Larutan atau air yang mengandung ion-ion Ca2+ dilewatkan dalam Zeolite-Na teraktivasi. Ion Ca2+ dalam larutan atau air akan mengganti ion-ion Na+ yang ada dalam pori-pori Zeolit-Na. Ion-ion Na+ akan lepas ke dalam larutan atau air. Pada akhirnya konsentrasi Ion Ca2+ dalam larutan atu air akan berkurang.
Reaksi pertukaran ion-ionnya dapat dijelaskan sebagi berikut:
  • Z-Na + CaCl2      —->     Z-Ca + 2 NaCl 
  • Z-Na = Zeolit-Natrium 
  • Z-Ca = Zeolit-Natrium
Katalis
Ciri paling khusus dari zeolit yang menentukan sifat khusus mineral ini adalah ruang kosong yang membentuk saluran di dalam strukturnya, pada proses penyerapan atau katalis maka terjadi difusi molekul ke dalam ruang bebas diantara kristal.
Perbandingan kedua jenis asam ini tergantung pada proses aktivasi zeolit dan kondisi reaksi. Pusat-pusat aktif yang bersifat asam ini selanjutnya dapat mengikat molekul-molekul basa secara kimiawi. Zeolite dengan rasio Si/Al yang tinggi akan menyebabkan keasaman tinggi.
Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh crackingini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.
  • n-hexadecane  +  catalis   ->   isooctane  +  heptane 
  • C16H34     +   Zeolite-Mo —->  C8H18 + C7H16
Penyaring / pemisah
Zeolit dapat memisahkan molekul gas  atau zat lain dari suatu campuran tertentu karena mempunyai ruang hampa yang besar dengan garis tengah yang bermacam-macam, ukuran garis tengah ruang hampa dalam kisi-kisi kristal ini menjadi dasar kemampuan zeolit bertindak  sebagai penyaring molekul.
Zeolit dengan struktur kerangka “framework” mempunyai luas permukaan yang besar dan berperan sebagai saluran yang dapat menyaring ion/molekul (molecular sieving). Peran Zeolit sebagai penyaring ataupun pemisah molekul didasarkan pada perbedaan bentuk, ukuran, dan polaritas molekul yang disaring. Sifat ini disebabkan zeolit mempunyai pori dengan ukuran tertentu. Molekul yang berukuran lebih kecil dari pori dapat melintas sedangkan yang berukuran lebih besar dari pori akan tertahan.
Larutan yang terdiri dari CH4 dan iso-parafin dapat dipisah dengan cara dilewatkan dalam Zeolite teraktivasi. Molekul CH4 memiliki diameter lebih kecil dari diameter pori zeolit, sedangkan n-parafin memiliki diameter yang lebih besar daripada pori-pori zeolit. Dengan demikian CH4 dapat lolos melewati pori zeolite, sedangkan n-parafin tertahan dan tidak dapat lewat pori zeolit.
loading...
Share on :


Related post:


0 komentar:

Poskan Komentar