Sejarah Awal dan Framework Zeolit Menurut Para Ahli
Bagian pendahuluan ini menjelaskan aspek umum zeolit, sejarahnya, sebaran geografis dan keberadaan zeolit. Selain itu juga mengulas ilmu zeolit dengan fokus pada struktur, sifat, aplikasi industri zeolit dan perannya dalam memecahkan masalah lingkungan.
Catatan sejarah
Zeolit telah dikenal selama lebih dari 200 tahun dan sejak 1950-an mereka telah menarik perhatian banyak ilmuwan dan potensi industri dan komersialnya telah diakui (Ribero, et al., 1984; Barrer, 1982; Mumpton, 1978; Ouki. dkk., 1994). Istilah 'zeolit' diciptakan oleh ahli mineral Swedia Baron Cronstedt pada tahun 1756.
Zeolit dibuat dari dua kata Yunani yang berarti "mendidih" dan "batu", yang mengacu pada mineral silikat tertentu yang memaksa air keluar saat dipanaskan (Dyer, 1988; Gottardi dan Galli, 1985; Newsam, 1986; Polat et al., 2004). ).
Ahli mineral Tobern Olof Bergman (1735-1784) mengembangkan beberapa teknik analisis kuantitatif basah dan menganalisis beberapa spesimen zeolit, dan Anton von Swab (1702-1768) menambahkan penemuan baru ke jumlah zeolit yang diketahui beberapa bulan setelah publikasi Makalah Cronstedt (Carmine dan William, 2014). Sejak itu, zeolit telah dikenal sebagai kelompok mineral yang berbeda, salah satu yang paling berlimpah di bumi.
St Claire-Deville pada tahun 1862 adalah yang pertama mencoba untuk mensintesis bahan zeolitik (Barrer, 1982; Breck, 1974) ketika ia menyiapkan levynite melalui perlakuan hidrotermal kalium silikat dan natrium aluminat dalam tabung kaca tertutup (Breck, 1974).
Barrer dan rekan kerja membuat terobosan di tahun 1940-an ketika mereka berhasil mensintesis analcime (Barrer, 1982). Barrer pada tahun 1948 melaporkan bahwa berbagai zeolit dapat disintesis dari gel aluminosilikat dan dia mencoba untuk mensintesis mordenit pada suhu dan tekanan tinggi (Barrer, 1982).
Milton dan Breck pada tahun 1950 menemukan zeolit A, X dan Y di Union Carbide Corporation (UCC). Keberhasilan nyata yang dicapai oleh Breck dan rekan-rekannya adalah memanfaatkan kondisi hidrotermal ringan menggunakan suhu 100oC dan tekanan yang dihasilkan sendiri untuk mensintesis zeolit non-alam pertama (Dyer, 1988; Chiang, 2001).
Dengan demikian, pada akhir 1950-an zeolit telah menemukan penggunaan komersial yang signifikan. Pada tahun 1953, zeolit A digunakan untuk menghilangkan polusi oksigen dari argon di pabrik Union Carbide (Milton, 1968). Namun, pada tahun 1954, Union Carbide memperkenalkan penggunaan zeolit sintetis sebagai kelas baru adsorben industri dan kemudian pada tahun 1959 mereka memperkenalkan penggunaan zeolit sintetis sebagai katalis konversi hidrokarbon (Dyer, 1988; Gottardi dan Galli, 1985; Flanigen, 1991).
Pada tahun 1961, zeolit sintetik yang signifikan secara komersial ditemukan oleh Barrer dan Denny ketika mereka menyelidiki sintesis zeolit silika tinggi menggunakan alkilamonium organik sebagai template. Mobil Oil menggunakan zeolit X sebagai katalis perengkahan pada tahun 1962, diikuti dengan sintesis ZSM-5 serta zeolit beta silika tinggi. Sepanjang tahun 1960-an, zeolit baru ditemukan dan aplikasi baru terus bermunculan (Dyer, 1988; Gottardi dan Galli, 1985).
Kemudian pada tahun 1970-an sintesis zeolit A dari sumber bahan kaolinit mulai menggunakan reaksi hidrotermal kaolinit terdehidroksilasi dengan larutan natrium hidroksida (Breck, 1974; Szoztak, 1998). Sejauh ini 40 jenis zeolit alam telah ditemukan dan lebih dari 200 jenis zeolit telah disintesis.
Zeolit hasil sintesis ditandai dengan huruf A, X, Y, dan ZSM-5, sebagaimana diadopsi oleh International Zeolit Association (IZA) (Yang, 2003; Colella and Wise, 2014). Pada tahun 2016, terdapat 232 kode jenis kerangka kerja dan database diperbarui dan dimodernisasi sekali lagi oleh (IZA). 176 di antaranya muncul dalam edisi ke-6 Atlas of Zeolite Framework Types 56 kode tambahan telah disetujui.
Struktur Kerangka (Framework) Zeolit
Struktur kristal zeolit dianalisis untuk pertama kalinya oleh Taylor pada tahun 1930. Sejak itu, sifat fisikokimianya yang unik telah menarik perhatian banyak peneliti dan penyelidikan tambahan terhadap struktur kerangka zeolit terus dilakukan.
Hey (1930) menyimpulkan bahwa zeolit alam adalah kelas kerangka aluminosilikat kristal, berpori, terhidrasi dengan logam alkali atau alkali tanah yang terikat secara longgar dengan karakteristik fisikokimia yang penting, dan dapat digunakan dalam banyak aplikasi sebagai pertukaran kation, pengayakan molekuler atau katalisis (Dyer , 1988).
Secara umum zeolit dapat didefinisikan sebagai suatu zat padat kristalin berpori mikro yang bersifat anorganik dan mengandung silikon, aluminium dan oksigen dalam kerangkanya serta kation dan molekul air di dalamnya spora (Mortier, 1982; Dyer, 1988).
Data menunjukkan bahwa unit struktur tetrahedron zeolit di mana pusatnya ditempati oleh atom silikon atau aluminium yang terhubung ke empat atom oksigen di sudut-sudutnya. Kekurangan muatan positif yang disebabkan oleh substitusi Al3+ oleh Si4+ dikompensasi oleh kation yang terletak bersama-sama dengan molekul air di saluran (Mortier, 1982).
Kerangka berisi rongga terbuka dalam bentuk saluran dan kandang. Kanal dan sangkar ditempati oleh molekul air dan kation ekstra-kerangka (Na, K, Li, Ca, Mg, Ba, Sr) yang umumnya dapat dipertukarkan (Gottardi dan Galli, 1985; Ribero et al., 1984).
Zeolit dapat secara luas diklasifikasikan ke dalam tiga skema. Dua di antaranya didasarkan pada aspek struktur kristal yang ditentukan secara khusus, sedangkan yang ketiga memiliki dasar yang lebih historis, menempatkan zeolit dengan sifat serupa (misalnya, morfologi) ke dalam kelompok yang sama.
Metode ketiga ini juga terkait dengan struktur kristalnya, tetapi tidak secara langsung seperti dua metode pertama, yang didasarkan pada struktur kristal (Armbruster dan Gunter, 2001). Dalam struktur zeolit, tiga komponen yang relatif independen ditemukan: kerangka alumina-silikat, kation yang dapat ditukar dan air zeolit (Dyer, 1988; Gottardi dan Galli 1985).
Kerangka alumina-silikat merupakan komponen zeolit yang paling stabil dan terkonservasi. Topologi kerangka, dan jumlah serta distribusi muatan (situs Al3+) pada dasarnya terbentuk pada tahap pertumbuhan kristal dan mereka menentukan serangkaian sifat teknologi penting dari zeolit (Dyer, 1988; Gottardi dan Galli 1985).
Kandungan air jelas tergantung pada distribusi kation karena kation di saluran dan rongga dikelilingi oleh molekul air dan atom oksigen. Semua molekul air terkait dengan kation non-rangka dan setiap hidrogen terikat pada atom oksigen tetrahedral. Semua oksigen dalam kerangka berpartisipasi dalam kation atau ikatan hidrogen. Kation terikat lebih kuat oleh oksigen air daripada oleh kerangka atom oksigen (Dyer, 1988; Gottardi dan Galli, 1985; Breck, 1974).
Molekul air dapat hadir dalam rongga rongga besar dan terikat antara ion kerangka dan ion yang dapat ditukar melalui jembatan berair. Fitur yang paling signifikan dari struktur zeolit adalah adanya rongga dan saluran, yang menentukan sifat spesifik dari mineral ini (Gottardi dan Galli, 1985). Rongga dan saluran struktural ini ditempati oleh kation alkali dan alkali tanah dan molekul air dan mereka membentuk 20% -50% dari total volume (Gottardi dan Galli, 1985).
Seperti yang dijelaskan oleh Bekkum (1991) rasio Si/Al dan kandungan kation menentukan sifat-sifat sebagian besar zeolit. Berdasarkan korelasi rasio Si/Al zeolit dibagi menjadi silika tinggi, sedang, dan rendah, yang menentukan stabilitasnya pada nilai pH yang berbeda (Ribero et al., 1984).
Skema klasifikasi luas ketiga yang diusulkan oleh Gottardi dan Galli (1985) cukup mirip dengan klasifikasi SBU yang dijelaskan oleh Breck (1974). Selain itu skema klasifikasi ketiga mencakup beberapa latar belakang sejarah bagaimana zeolit ditemukan dan diberi nama (Gambar 3.2).
Skema ini banyak digunakan oleh ahli geologi (Dyer, 1988; Gottardi dan Galli 1985). Mereka menggunakan kombinasi nama kelompok zeolit yang memiliki SBU spesifik dan terdiri dari beberapa unit struktural kompleks tetrahedra, baik hingga atau tak terbatas, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.3. Pengelompokan zeolit menurut beberapa nama spesies zeolit juga digunakan oleh Meier (1968).
Para peneliti mungkin menemukan skema klasifikasi ganda ini sangat membingungkan dan kompleks. Setiap skema digunakan oleh sekelompok peneliti; misalnya ahli kristalografi dan ahli mineral lebih terbiasa dengan kode struktur dan SBU, sedangkan skema klasifikasi ketiga lebih berguna bagi ahli geologi dan mineralogi deskriptif.
Pori-pori zeolit terdiri dari 6, 8, 10, 12 dan 14 sistem cincin oksigen anggota yang membentuk struktur seperti tabung dan pori-pori yang konsisten satu sama lain (Bahruji, 2005). Di sisi lain, faktor lain seperti ukuran, lokasi, dan koordinasi kation ekstra-kerangka juga dapat mempengaruhi ukuran pori (Galtieri, 2006).
Zeolit dapat digunakan dalam berbagai proses industri karena sifat menariknya yang tinggi seperti kemampuan pertukaran kation, dan saringan molekuler dan sifat katalisis. Penggunaan zeolit pada dasarnya tergantung pada karakteristik strukturalnya yang unik seperti jaringan tiga dimensi reguler yang saling berhubungan dari mikropori, rasio Si/Al dan sifat serta kandungan kation ekstra-kerangka.
Dengan demikian mikropori yang terdefinisi dengan baik memberikan sifat penyaringan molekuler zeolit sedangkan rasio Si/Al mempengaruhi permukaan ketika rasio menurun permukaan menjadi lebih hidrofilik. Selain itu, lebih banyak kation diperlukan untuk mengkompensasi muatan negatif yang diperkenalkan oleh aluminium (Gualtieri, 2006).
Struktur kristal klinoptilolit memiliki kerangka aluminosilikat 3 dimensi, yang struktur spesifiknya menyebabkan berkembangnya sistem mikropori dan saluran yang ditempati oleh molekul air dan kation yang dapat dipertukarkan.
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.
