silika gel

Pengertian Silika Gel

Silica gel adalah substansi-substansi yang digunakan untuk menyerap kelembaban dan cairan partikel dari ruang yang berudara/bersuhu. Silica gel juga membantu menahan kerusakan pada barang-barang yang mau disimpan.

Silika gel lebih sering digunakan dibandingkan activated carbon untuk beberapa senyawaan, seperti :

1. Senyawaan polar, akan lebih mudah didesorpsi dari silica gel dibandingkan charcoal.
2. Senyawaan amina, senyawaan nitro dan beberapa senyawaan anorganik (contoh ; Acid mist) tidak dapat dikumpulkan pada charcoal.

Salah satu kelemahan utama silica gel adalah higroskopis (mudah menyerap air). Silica gel mempunyai afinitas yang tinggi terhadap air. Jika pengambilan sampel dilakukan pada atmosfer yang lembab, maka uap air akan diadsorpsi pada silica gel, sehingga mengurangi kapasitas adsorpsinya.

Bahkan apabila kelembapan sangat tinggi, dank arena air memiliki polaritas yang tinggi dapat menggantikan senyawaan yang kurang polar yang telah teradsorpsi pada silica gel, sehingga hasil pengukuran menjadi berbeda (Lestari, 2010)

            Silica gel adalah suatu zat pengering yang mengikat air secara reversible, berguna untuk mengeringkan udara agar didapat kelembapan udara yang cukuprendah. Penyerapan air oleh silica gel cukup kuat  meskipun telah banyak menyerap air,keadaan fisiknya masih tetap dalam keadaan kering. Silica geljuga mempunyai satu kelebihan lain, yaitu sebagai zat inert (sukar bereaksi) sehingga tidak merusak tempat sekitarnya. (Sutanto, Pengaruh Konsentrasi Reaktan  Pada Pembuatan Silika Gel Terhadap Sifat Adsorpsinya.)

Struktur kimia Silika Gel

Merupakan unsur terbanyak kedua di bumi. Senyawa yang dibentuk bersifat paramagnetik. Struktur silika menyerupai intan, di mana setiap atom silika terikat secara kovalen pada 4 atom oksigen, dan setiap atom oksigen terikat kepada 2 atom silikon. Rumus strukturnya yaitu SiO2. Silika gel juga mempunyai titik leleh dan titik didih yang luar biasa tinggi (berturut-turut 1.410 0C dan 2.355 0C) (Hamdan,2010)

(http://www.herbalanalysis.co.uk/Adsorption.html)

Cara Pembuatan Silika Gel

Di dalam pembuatan silica gel digunakan asam sulfat dan water glass (natrium silikat). Kedua reaktan ini dicampur dalam beaker glass dan diaduk memakai nuova magnetic stirrer.

Beberapa faktor yang mempengaruhi proses pembuatan silica gel yang berpengaruh pula pada aktivitas absorpsi dari silica gel antara lain konsentrasi natrium silikat, konsentrasi asam dan factor control lainnya yaitu pengadukan dan suhu pengeringan (Sutanto, Pengaruh Konsentrasi Reaktan  Pada Pembuatan Silika Gel Terhadap Sifat Adsorpsinya.)

            Pembuatan silica gel dari kaca melalui dua tahap, yaitu pembuatan natrium silikat dan pembentukan gel. Natrium silikat diperoleh melalui reaksi antara serbuk kaca dengan Na₂CO₃ pada temperature peleburan 750-900 ^oC dengan rentang temperature 50 ^oC. natrium silikat yang terbentuk dilarutkan dalam akuades dan kemudian dianalisis dengan Spektrofometer Serapan Atom (SSA). Selanjutnya, pembentukan silica gel dilakukan dengan menambahkan HCl secara titrasi pada larutan natrium silikat sampai mencapai pH 7. Variasi konsentrasi HCl yang digunakan yaitu 0,2 M, 0,5 M, 1 M, 3 M, dan 6 M. silica gel yang dihasilkan digunakan sebagai adsorben Mg (II). Karakterisasi silica gel dilakukan menggunakan SSA untuk mengetahui kandungan Natrium sebagai pengotor dan Spektrofometer Infra-merah (IR) untuk mengetahui gugus silanol dan siloksan (Megasari, Pengaruh konsentrasi HCl pada pembuatan Silika Gel dari Kaca)

Sejarah

Sejarah pembuatan silika dimulai dari pengembangan colloidal silica yang dapat diartikan sebagai dispersi stabil atau sol partikel bebas dari amorphous silika. Sebelum tahun 1940-an, sol silika yang memiliki konsentrasi tinggi dan stabil masih belum dapat diendapkan dan membentuk gel, hingga pada akhirnya telah dikembangkan cara untuk membuat ukuran partikel koloid menjadi seragam dengan ukuran diameter lebih besar dari 5 nm. Vail (1925) sarta Treadwell dan Wieland (1930) meninjau ulang kondisi colloidal silica yang jarang sekali bias mengandung lebih dari 10% silika.

Pada tahun 1933, penelitian dilanjutkan oleh Griessbach yang menemukan bahwa 10% sol distabilkan dengan penambahan ammonia. Bird (1941) mematenkan proses untuk menghilangkan alkali dari larutan encer natrium silikat dengan menggunakan resin ion-exchange hydrogen, menambahkan kembali sejumlah kecil alkali untuk menstabilkan silika, dan memekatkannya dengan pemanasan untuk menguapkan air. Saat ini telah terbukti bahwa di bawah kondisi ini partikel silika akan terbentuk hingga diameter 5-10 nm.

Pada tahun 1945, White mematenkan pencucian garam dari silika gel dengan jalan pengasaman larutan natrium silikat, menambahkan dengan larutan alkali, kemudian memanaskannya sehingga sebagian besar gel terpeptisasi menjadi sol, proses ini secara umum menghasilkan sol yang mengandung 15-20% silika.

Pada tahun 1951 Bechtol dan Snyder mengembangkan proses pertama untuk membuat partikel colloidal silika yang ukurannya seragam dengan jalan kontrol ukuran. Sejarah dari pengembangan pada 1954 disimpulkan oleh Iler. Pemurnian lebih lanjut dilakukan oleh Alexander dengan mengontrol ukuran partikel, derajat agregasi, kemurnian dan konsentrasi optimum dari alkali, menghasilkan sol stabil dengan ukuran diameter partikel 8 nm, disamping itu mengandung lebih dari 30% silika. Aqueous sol yang stabil dan mengandung sampai 50% berat silika telah dikembangkan dengan membuat diameter partikel 20-25 nm dan menambahkan sejumlah garam untuk mengurangi viskositas tanpa merusak stabilitas. Sol mengandung partikel bebas yang ukuran diameternya 300 nm atau lebih yang dapat mengendap yang dapat dibuat dengan cara memasukkan silika gel basah ke dalam autoclave di bawah tekanan superatmosferik kemudian memecah partikel agregat dengan menggunakan colloid mill. Dan sejak tahun 1950-an telah banyak metode yang dikembangkan untuk membuat partikel silika bebas dengan range ukuran yang luas dan menstabilisasinya sebagai concentrated commercialsols (http://digilib.ubaya.ac.id/skripsi).

Sedangkan sumber yang lain mengatakan bahwa Silikon (Latin, silex, silicis, flint) ditemukan oleh Davy pada tahun 1800  yang menganggap silika sebagai senyawa ketimbang suatu unsur. Sebelas tahun kemudian pada tahun 1811, Gay Lussac dan Thenard mungkin mempersiapkan amorphous sillikon tidak murni dengan cara memanaskan kalium dengan silikon tetrafluorida. Pada tahun 1824 Berzelius, yang dianggap sebagai penemu pertama silikon, mempersiapkan amorphous silikon dengan metode yang sama dan kemudian memurnikannya dengna membuang fluosilika dengan membersihkannya berulang kali. Deville pada tahun 1854 pertama kali mempersiapkan silikon kristal, bentuk alotropik kedua unsur ini (Mohsin, silicon).

Sifat Kimia dari Silika Gel

Simbol                         :           Si

Radius Atom               :           1.32 Å

Volume Atom            :           12.1 cm3/mol

Massa Atom                :           28.0856

Titik Didih                  :           2630 K

Radius Kovalensi        :           1.11 Å

Struktur Kristal           :           fcc

Massa Jenis                 :           2.33 g/cm3

Elektronegativitas       :           1.9

Konfigurasi Elektron :           [Ne]3s2p2

Formasi Entalpi           :           50.2 kJ/mol

Potensial Ionisasi        :           8.151 V

Titik Lebur                  :           1683 K

Bilangan Oksidasi       :           4,2

Entalpi Penguapan      :           359 kJ/mol

Sifat Fisika dari Silika Gel

Kapasitas Panas          :           0.7 Jg-1K-1

Konduktivitas Panas   :           148 Wm-1K-1

Konduktivitas Listrik :           4 x 106 ohm-1cm-1

(Mohsin, silicon).

Sifat Mekanik Silika Gel

• Kenyal
• Tahan terhadap keausan
• Tahan terhadap gaya tekan yang rendah

Pemanfaatan Silika Gel

1. Silica gel digunakan untuk mencegah tumbuhnya jamur pada obat-obatan (dunia kesehatan),

2. Silica gel juga digunakan untuk memerangi jamur terutama di lensa (dunia fotografi),

3. Silika gel digunakan untuk menjaga kualitas produk terutama untuk barang-barang yang dieksport, misalnya untuk garment, textile, computer, Pharmaceutical, Electronic, Tas kulit, Shoes, Dry Food, Buku, Karet, Ban, Plastik, alat-alat laboratorium, dll.

4. untuk menyerap kelembaban dan cairan partikel dari ruang yang berudara/bersuhu (Anonim. Silika Blue).

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. Silika Blue.http://www.focusnusantara.com.[Online] diakses tanggal 15 Desember 2010

Anonim.2010. Silika Gel. http://www.herbalanalysis.co.uk/Adsorption.html. [Online] diakses tanggal 23 Desember 2010

Hamdan. 2010. Jaringan Ikatan kovalen. http://kimiaman.blogspot.com.  [Online] diakses tanggal 22 Desember 2010

Lestari, Fatma. 2010. Bahaya Kimia sampling dan pengukuran kontaminan di udara. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Mohsin,Yulianto. 2006 . Silikon . http://www.chem-Is-Try.org.[Online] diakses tanggal 15 Desember 2010

Sutanto,Januar. 1987. Pengaruh Konsentrasi Reaktan  Pada Pembuatan Silika Gel Terhadap Sifat Adsorpsinya. http://digilib.ubaya.ac.id/skripsi. [Online] diakses tanggal 15 Desember 2010

Megasari, Dhini. 2010. Pengaruh konsentrasi HCl pada pembuatan Silika Gel dari Kaca. http://eprints.undip.ac.id/6790. [Online] diakses tanggal 23 Desember 2010