PEMANFAATAN LIMBAH PADI (Oryza Sativa L) UNTUK PEMBUATAN SILIKA GEL DENGAN VARIASI RASIO MASSA BAHAN BAKU DAN LARUTAN PEREAKSI
PEMANFAATAN LIMBAH PADI (Oryza Sativa L) UNTUK PEMBUATAN SILIKA GEL DENGAN VARIASI RASIO MASSA BAHAN BAKU DAN LARUTAN PEREAKSI
DOI:
https://doi.org/10.22437/chp.v10i1.49539Kata Kunci:
Silica gel, rice straw, rice huskAbstrak
Padi merupakan salah satu tanaman pangan yang paling banyak dibudidayakan untuk produksi padi, sehingga menghasilkan limbah dalam jumlah yang signifikan. Limbah padi yang terdiri dari sekam dan jerami dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan berbagai macam produk. Sekam padi dan jerami sendiri berpotensi untuk diolah menjadi silika gel. Sekam padi dan jerami dapat dijadikan bahan baku pembuatan silika gel karena kandungan silikanya yang tinggi, yaitu berkisar antara 87% hingga 97% dan 83%. Silika gel merupakan salah satu bentuk silika amorf yang memiliki kemampuan menyerap air dan memiliki struktur granular seperti kaca dengan pori-pori yang sangat berpori. Oleh karena itu, pada penelitian ini, silika gel diproduksi menggunakan metode sol-gel dari jerami padi dan sekam padi dengan memvariasikan rasio massa bahan baku masing-masing 100%:0%; 75%:25%; 50%:50%; 25%:75% dan 0%:100% dari berat total, dengan menggunakan larutan HCl 3M dan H₂SO₄ 3M sebagai reaktan. Dari hasil penelitian, silika gel optimal diperoleh dengan menggunakan 75% sekam padi dan 25% jerami padi, serta dengan menggunakan larutan H₂SO₄, yang menghasilkan rendemen, kadar air, dan adsorpsi air masing-masing sebesar 82,5%, 14,7%, dan 9,2 g. Analisis gugus fungsi menggunakan FTIR menunjukkan bahwa silika hasil sintesis mengandung gugus fungsi silanol, siloksan, dan siloks. Silika gel dari sekam padi dan jerami padi memenuhi standar silika gel.
Referensi
[1] Badan Pusat Statistik Provinsi Jawa Tengah. Luas Panen dan Produksi Padi di Provinsi Jawa Tengah. 2023. 67: 1–16.
[2] Alni W, Aprilia S, Arahman N, and Umar N. Synthesis and characterization of nanosilica from rice husk waste Sigupai varieties endemic to Aceh. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. 2025, 11: 101145. doi:10.1016/j.cscee.2025.101145
[3] Grimm AM, Dorsch LY, Kloess GH, Enke D, and Roppertz A. Combustion of rice husk and rice straw promoted by transition metals for energy-optimal synthesis of biogenic silica. Biomass and Bioenergy, 2021, 155: 106282. doi:10.1016/j.biombioe.2021.106282.
[4] Sun X, Dou Z, Shurson GC, and Hu B. Bioprocessing to upcycle agro-industrial and food wastes into high-nutritional value animal feed for sustainable food and agriculture systems. Resources, Conservation & Recycling, 2024. 201: 107325. doi:10.1016/j.resconrec.2023.107325.
[5] Rathore SS, Shekhawat K, Babu S, Upadhyay PK, Singh RK, Raj R, Tyagi V, Nagargade M, Singh A, Neel S, Patel A, Nawhal A, Ramnathan A and Singh A. Valorization of paddy straw through fermented organic manure: a circular economy approach for low carbon agriculture. Frontiers in Sustainable Food Systems. 2026. 9:1702102. doi: 10.3389/fsufs.2025.1702102
[6] Asri M, Kurniawan E, Sylvia N, Bahri S, and Jalaluddin J. Pemanfaatan limbah sekam padi sebagai bahan alternatif dalam pembuatan biopelet. Chemical Engineering Journal Storage (CEJS). 2022. 2 (2). doi:10.29103/cejs.v2i2.7232.
[7] Matin HHA, Syafrudin S, and Suherman S. Rice husk waste: Impact on environmental health and potential as biogas. KEMAS: Jurnal Kesehatan Masyarakat. 2023. 18 (3): 431–436. doi:10.29103/cejs.v2i2.7232.
[8] Nggolaon D, Silahooy S, Jaya GW, and Hattu N. Analisis dan karakterisasi senyawa silika (SiO₂) berbahan dasar batuan vulkanik di Pulau Ambon. Jurnal Kumparan Fisika, 2024. 7 (3): 98–105. doi:10.33369/jkf.7.3.98-105.
[9] Falk G, Shinhe GP, Teixeira LB, Moraes EG, and Novaes de Oliveira AP. Synthesis of silica nanoparticles from sugarcane bagasse ash and nano-silicon via magnesiothermic reactions. Ceramics International, 2019. 45 (17 Part A): 21618–21624. doi:10.1016/j.ceramint.2019.07.157.
[10] Novita L and Idris I. Effectiveness of silica gel from palm kernel shell ash as a moisture absorber in medicine packaging in bottles. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. 1041 (1): 012044. doi:10.1088/1755-1315/1041/1/012044.
[11] McLean JR, Smith AB, and Johnson CD. Structure, properties, and applications of silica nanoparticles: Recent advances in theoretical modeling, challenges, and future directions. Small, 2024. 20 (1): 202405299. doi:10.1002/smll.202405299.
[12] Hayati D, Pardoyo, and Azmiyawati C. The effect of acid type variation on the characteristics of nanosilica synthesized from rice husk ash. Journal of Chemistry, Science, and Applications. 2017. 20 (1): 1–4. doi:10.14710/jksa.20.1.1-4.
[13] Badan Standardisasi Nasional. Moisture content test (SNI 3751:2009). Jakarta, Indonesia. 2009. Retrieved from https://www.bsn.go.id
[14] Japanese Industrial Standards Committee. n.d. Test method for water absorption of building materials (JIS A 0701). Tokyo, Japan: Japanese Standards Association. Retrieved from https://www.jsa.or.jp/
15] Ternon C. Silica- and silicon-based nanostructures. Nanomaterials. 2022. 12 (8): 1270. doi:10.3390/nano12081270.
[16] Andriayani A and Daulay A. Mesopori silika: Sintesis, karakterisasi dan aplikasi. Yogyakarta, Indonesia: Deepublish Digital. 2023.
[17] Nandiyanto ABD, Oktiani R, and Ragadhita R. How to read and interpret FTIR spectroscopy of organic materials. Indonesian Journal of Science and Technology, 2019. 4 (4): 97–118. doi:10.17509/ijost.v4i1.15806.
[18] Riza M, Fachraniah F, and Syafruddin S. Pembuatan silika gel dari abu sekam padi dengan pereaksi asam kuat dan asam lemah dengan menggunakan variasi jumlah abu silikat. Jurnal Teknologi, 2022. 22 (2): 55. doi:10.30811/teknologi.v22i2.3116.
[19] Yuliati S, Fadarina F, Zamhari M, and Hajar I. Prototype of tray dryer unit for silica gel drying based on bagasse. Journal of Physics: Conference Series, 2020. 1500: 012055. doi:10.1088/1742-6596/1500/1/012055.
[20] Setyawan N, Hoerudin H, and Yuliani S. Synthesis of silica from rice husk by sol-gel method. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021. 733: 012149. doi:10.1088/1755-1315/733/1/012149.
[21] Badan Standardisasi Nasional. 1991. Silica gel for general use (SNI 06-2477-1991). Jakarta, Indonesia. Retrieved from https://sni.bsn.go.id
[22] Lévêque L, Tahiri N, Goldsmith MR, and Verner MA. Quantitative Structure-Activity Relationship (QSAR) modeling to predict the transfer of environmental chemicals across the placenta’, Computational Toxicology, 2022. 21, doi: 10.1016/j.comtox.2021.100211.
[23] Nzereogu PU, Omah AD, Ezema FI, Iwuoha EI, and Nwanya AC. Silica extraction from rice husk: Comprehensive review and applications. Hybrid Advances. 2023. 4, 100111, , doi: DOI: 10.1016/j.hybadv.2023.100111.
[24] H. Ghaedi and M. Zhao, ‘Review on Template Removal Techniques for Synthesis of Mesoporous Silica Materials’, Energy & Fuels, 2022. 36(5): 2424–2446, doi: 10.1021/acs.energyfuels.1c04435
