Telah dilakukan sintesis adsorben hibrida etilendiamino-silika (HDS) dengan mengimobilisasikan 3-etilendiaminopropil-trimetoksisilan (EDAPTMS) dan silika gel melalui proses sol-gel menggunakan prekursor larutan natrium silikat (Na2SiO3) yang diolah dari abu sekam padi. Hibrida yang dihasilkan kemudian diaplikasikan untuk mengkaji adsorpsi Cr(III) dan Cr(VI) dalam media air. Beberapa parameter adsorpsi yang dikaji meliputi: (1) keasaman media, (2) kapasitas adsorpsi serta (3) mekanisme adsorpsi. Kajian pengaruh keasaman media terhadap karakteristik adsorpsi dilakukan dengan cara menentukan jumlah ion logam teradsorpsi pada berbagai pH dengan kisaran 2-10. Model isoterm adsorpsi Langmuir digunakan untuk menentukan kapasitas dan energi adsorpsi. Evaluasi mekanisme adsorpsi Cr(III) dikaji dengan cara melakukan prosedur desorpsi sekuensial, sedangkan mekanisme adsorpsi Cr(VI) dievaluasi dengan melakukan desorpsi terpisah menggunakan beberapa jenis penukar anion yang kebasaannya berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa HDS mengadsorpsi Cr(III) maksimum pada pH 4,5 dan Cr(VI) pada pH 3. Kajian termodinamika adsorpsi ion Cr(III) menunjukkan bahwa hibridisasi dengan perbandingan larutan Na2SiO3: EDAPTMS 20:1 dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi 2,5 kali dibandingkan dengan silika gel (dari 666,67 μmol/g menjadi 1666,67 μmol/g) serta 2,99 kali dibanding Na2SiO3: EDAPTMS 20:2 (dari 666,67 μmol/g menjadi 2.000 μmol/g). Untuk Cr(VI), hibridisasi 20:2 meningkatkan kapasitas adsorpsi 1,25 kali dibanding hibridisasi 20:1 (dari 666,67 μmol/g menjadi 833,33 μmol/g). Evaluasi mekanisme adsorpsi menunjukkan bahwa pembentukan ikatan hidrogen merupakan mekanisme yang dominan untuk Cr(III), sedangkan untuk Cr(VI) melibatkan mekanisme pertukaran anion.

Synthesis of ethylenediamine-silica hybrid (ESH) by immobilizing N-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]ethylenediamine (EDAPTMS) and silica gel via sol-gel process has been carried out using precursor natrium silicate (Na2SiO3) solution that prepared from rice hull ash. The resulted hybrid was then applied to adsorb Cr(III) and Cr(VI) in water. Several adsorption parameters including (1) media acidity, (2) adsorption capacity and energy involved, and (3) mechanism of reactions were investigated. The study on the influence of media acidity on the adsorption characteristics were carried out by determining ions adsorbed at various pH ranging from 2-10. The Langmuir adsorption isotherm model was used to estimate the capacity and energy of adsorption. The mechanism of Cr(III) adsorption was examined by sequential desorption procedure, while that of Cr(VI) was done by individual desorption using several anion exchangers in different basicities. The results also showed that the ESH adsorbed Cr(III) at pH ranges of 4-5 and Cr(VI) at pH of 3. The study on the thermodynamic adsorption showed that the hybridization in the ratio of sodium silicate solution and EDAPTMS 20:1 increased the adsorption capacity by 2.5 fold compared to silica gel (from 666.67 μmol/g to 1666.67 μmol/g) and by 2.99 fold compared to the hybridization of 20:2 (from 666.67 μmol/g to 2,000 μmol/g). For Cr(VI), the hybridization of 20:2 increased the adsorption capacity by 1.25 fold compared to that of 20:1 (from 666.67 μmol/g to 833.33 μmol/g). Based on the adsorption mechanism, it is revealed that hydrogen bonding formation is dominant for Cr(III) while for Cr(VI), the anion exchange is the dominant process.

Kata Kunci : abu sekam padi, adsorpsi, hibrida etilendiamino-silika, Cr(III), Cr(VI), rice hull ash, adsorption, ethylenediamine-silica hybrid