PEMANFAATAN ABU VULKANIK GUNUNG MERAPI SEBAGAI GEOPOLIMER (SUATU POLIMER ANORGANIK ALUMINOSILIKAT)

Abstract

Sintesis geopolimer telah dilakukan dengan memanfaatkan abu vulkanik Gunung Merapi. Geopolimer merupakan suatu polimer anorganik aluminosilikat dengan rantai Si-O-Al yang disintesis dari material yang kaya akan silika dan alumina dengan larutan pengaktif natrium hidroksida. Analisis kandungan kimia abu vulkanik Merapi menunjukkan bahwa material ini termasuk material pozzolan dengan kandungan silika dan alumina yang tinggi, yakni 45,7% berat SiO2; 14,00% berat Al2O3; 16,1% berat CaO; 18,2% berat Fe2O3 dan 3,86% berat K2O. Perbandingan mol SiO2/Al2O3 dalam abu vulkanik Merapi tergolong tinggi yakni 5,55. Abu vulkanik Merapi dapat disintesis menjadi geopolimer meskipun mempunyai rasio mol SiO2/Al2O3 yang tinggi dengan menggunakan larutan pengaktif NaOH 66,67% serta menambah waktu curing selama 3 hari pada suhu 70°C untuk membantu proses kondensasi (lepasnya molekul air) pada proses geopolimerisasinya. Geopolimerisasi abu vulkanik Merapi pada suhu kamar tidak dapat terjadi, ditandai dengan kekuatannya yang sangat rendah. Karakterisasi pada geopolimer berbahan dasar abu vulkanik menunjukkan bahwa kuat tekan optimum dicapai pada komposisi dengan perbandingan abu vulkanik/Na silikat/NaOH/H2O sebesar 50/10/4/6 dengan kekuatan 61,16 MPa. Analisis kualitatif berupa fasa mineral dengan XRD dan ikatan kimia dengan FTIR menunjukkan bahwa telah terbentuk fasa amorf aluminosilikat geopolimer dengan ikatan Si–O–Si atau Si–O–Al.

 

Synthesis of geopolymer has been done by using Merapi volcanic ash. Geopolymer is an aluminosilicate inorganic polymer with Si-O-Al chain that has been synthesized from silica-and alumina-rich materials by using activator solution natrium hydroxide. The analysis of Merapi volcanic ash content showed that it was a pozzolan material containing high-silica alumina, with 45,7% of SiO2; 14,00% of Al2O3; 16,1% of  CaO; 18,2% of Fe2O3 and 3,86% of K2O. Mol ratio of SiO2/Al2O3 was high, it is 5,55. Although it has high ratio of mol SiO2/Al2O3,  Merapi volcanic ash can be synthesized by using activator solution NaOH 66,67% by lengthening curing time in 3 days at 70°C to help condensation process (loss of water molecule) in its geopolymer process. Geopolymer of Merapi volcanic ash in the room temperature cannot occur because it has low strength. The characterization of geopolimer from Merapi volcanic ash showed that optimum compressive strength can be reached in the composition ratio of volcanic ash/Na silicate/ NaOH/H2O of 50/10/4/6 with strength 61,16 MPa. Qualitative analysis of mineral phase of XRD and chemical bond with FTIR showed that amorphous phase of aluminosilicate has been formed with Si–O–Si or Si–O–Al chain.