Studi Rheologi Preparasi TiO2 dari Titanil Sulfat Hasil Pelarutan Ilmenite sebagai Starting Material Pembuatan TiO2 Nanorods

ABSTRAK
Pada penelitian ini, telah dilakukan proses pemisahan TiO2 dari ilmenite
melalui proses pemanggangan, pelarutan, dan presipitasi. Proses pemanggangan
dilakukan dengan penambahan Na2S pada suhu 800 oC. Analisis X-Ray Diffraction
(XRD) pada ilmenite panggang menunjukkan adanya puncak karakteristik untuk
hematite (Fe2O3), TiO2 anatase, TiO2 rutile, Na2SO4, NaFeS2 dan NaFeO2.
Konsentrasi H2SO4 berpengaruh pada proses pelarutan, semakin tinggi konsentrasi
H2SO4 yang digunakan, semakin meningkatkan kelarutan ilmenite dengan kelarutan
optimum pada H2SO4 6 M. Pemisahan TiO2 dari filtrat titanil sulfat (TiOSO4)
dilakukan melalui empat metode, yaitu presipitasi dengan penambahan NH4OH 8 M,
hidrolisis termal, hidrolisis-kompleksasi Fe dengan penambahan KCNS, serta
hidrolisis dengan penambahan surfaktan F-127.
Hasil pemisahan TiO2 dari titanil sulfat yang dianalisis menggunakan X-Ray
Diffraction (XRD) dan X-Ray Fluorescence (XRF) menunjukkan bahwa titanium
dioksida yang dihasilkan melalui metode preparasi hidrolisis kondensasi dan
kompleksasi menggunakan KCNS mampu menghasilkan TiO2 dengan kristalinitas
dan kemurnian yang paling baik dibandingkan metode preparasi yang lain. TiO2 hasil
hidrolisis diproses lebih lanjut melalui hidrotermal dalam suasana basa untuk
membentuk TiO2 berukuran nano 1 dimensional (1-D nanorods). Morfologi nanorods
terbentuk di reaksi hidrotermal pada kondisi NaOH 12 M. TiO2 nanorods hasil
sintesis dikonfirmasi dengan hasil analisis Scanning Electron Microscope (SEM) dan
Transmission Electron Microscope (TEM) menunjukkan ukuran diameter batang 9,6 nm.
Kata kunci : hidrolisis-kondensasi, hidrotermal, ilmenite, TiO2, TiO2 nanorods
ABSTRACT
In this study, separation process of TiO2 from ilmenite has been carried out
by roasting, leaching and precipitation processes. The roasting process was conducted
by the addition of Na2S at the temperature of 800 oC. X-Ray diffraction analysis
results of roasted ilmenite showed characteristic peaks for hematite (Fe2O3), TiO2
anatase, TiO2 rutile, Na2SO4, NaFeS2 and NaFeO2. The concentration of sulfuric acid
can affect the leaching process, that the higher concentration of sulfuric acid is used,
the higher ilmenite dissolution with the optimum concentration that used is 6 M
H2SO4. Separation TiO2 from titanyl sulfate (TiOSO4) was conducted through four
preparation methods, precipitation of TiO2 with the addition of 8 M NH4OH, thermal
hydrolysis, hydrolysis and complexation with the addition of KCNS, and hydrolysis
with the addition of F-127.
The result of separation TiO2 from titanyl sulfate were analyzed using X-Ray
Diffraction and X-Ray Fluorescence showed that titanium dioxide produced through
preparation method of hydrolysis condensation and complexation with the addition of
KCNS produce pure TiO2 with good crystallinity. TiO2 that produced by hydrolysis
and complexation process, prepared to form the nanostructure 1-D of TiO2 nanorods
by hydrothermal process under alkaline condition. Morphology of nanorods has been
formed, confirmed by the analysis results of Scanning Electron Microscopy and
Transmission Electron Microscopy with the rod diameter of 9.6 nm.
Key words : hydrolysis-condensation, hydrothermal, ilmenite, TiO2, TiO2 nanorods