Limbah Elektrokoagulasi.docx

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM LIMBAH “ELEKTROKOAGULASI”

Oleh: Kelompok 7 dan 8 1. Agustin Rosanalia

(173141….)

2. Dinia Ifany Choirun Nisa’

(1731410048)

3. Fahmi Saputra

(173141….)

4. Fatchiah Ferbas Nabilah

(173141….)

5. Nadua Bella Wardani

(1731410063)

6. Shabilal Rosyad

(1731410001)

PROGRAM STUDI D-III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI MALANG 2019

Elektrokoagulasi 18 Maret 2019

I.

Tujuan 1. Mengoperasikan dan merangkai peralatan elektrokoagulasi dengan benar untuk mengendapkan kontaminan air limbah 2. Menentukan pengaruh voltase dan waktu terhadap kekeruhan dan TSS (Total Suspended Solid)

II.

Alat dan Bahan 1. Alat 

Beaker glass 100 ml



Turbidimeter



Pipet ukur 25 ml



Pompa vakum



Bulb pipet



Bak penampung limbah



Pipet tetes



Kayu pengaduk



Penjepit kertas saring



Saringan limbah



Kertas saring



Elektroda Al



Oven



Seperangkat alat listrik



Neraca analitik



Adaptor



Desikator



Gelas ukur 100 ml

2. Bahan 

Air limbah pewarna



pH meter



Tisu

III.

Skema Kerja



Menyiapkan peralatan:  Mengecek kelengkapan peralatan travo/ adaptor Mengecek kelengkapan elektroda (jarak antar elektroda, luasan elektroda, dan berat elektroda, serta jenis elektroda)

Mengisi bak dengan air limbah hingga 2/3 volume bak, memasukkan elektroda ke dalam bak hingga 90% tercelup oleh air limbah dan mengukur kadar padatan tersuspensi (TSS) awal, pH, dan kekeruhan tertentu

Menghubungkan elektroda dengan travo/adaptor melalui kabel listrik (kabel (+) dihubungkan dengan elektroda (+)). Kemudian menyalakan travo/adaptor dengan cara menekan tombol “ON” dan menentukan besarnya tegangan atau arus listrik dengan cara mengatur/memutar tombol pengatur arus/tegangan pada kondisi tertentu

Melakukan pengamatan proses elektrokoagulasi

Melakukan sampling dengan cara mengambil larutan pada bagian tengah bak pada setiap 10 menit selama 1 jam

Mengukur atau menganalisa kadar padatan tersuspensi (TSS), pH, kekeruhan dan konsentrasi logam tertentu pada setiap sampel yang diambil

Mengakhiri percobaan dengan cara menekan tombol “OFF” pada travo/adaptor, kemudian melepas sambungan kabel pada elektroda dan air limbah pada bak dibuang pada bak penampung air limbah

Mengulangi percobaan dengan menggunakan variabel lain, antara lain: konsentrasi awal air limbah, volume sampling, besarnya tegangan listrik atau arus listrik, dan lainnya

IV.

Hasil dan Pembahasan No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

t Tegangan Berat Berat Kertas Berat TSS Turbidity (menit) (V) Kertas Saring+Endapan Endapan (ppm) (NTU) Saring (gram) (gram) (gram) 200 0 3 0.41 0.42 0.01 68.3 200 10 3 0.42 0.43 0.01 73.5 0 20 3 0.39 0.39 0 76.1 200 30 3 0.39 0.40 0.01 84.4 200 40 3 0.41 0.42 0.01 124 200 50 3 0.44 0.45 0.01 172 200 60 3 0.43 0.44 0.01 184 200 0 4.5 0.43 0.44 0.01 12.7 200 10 4.5 0.42 0.43 0.01 63.3 200 20 4.5 0.43 0.44 0.01 131 0 30 4.5 0.42 0.42 0 108 400 40 4.5 0.41 0.43 0.02 100 50 4.5 0.42 0.43 0.01 200 107 400 60 4.5 0.41 0.43 0.02 103 t Tegangan Berat Berat Kertas Berat TSS Turbidity (menit) (V) Kertas Saring+Endapan Endapan (ppm) (NTU) Saring (gram) (gram) (gram) 200 0 6 0.45 0.46 0.01 30.3 200 10 6 0.42 0.43 0.01 64.3 200 20 6 0.45 0.46 0.01 88.5 200 30 6 0.43 0.44 0.01 96.8 40 6 0.47 0.47 0 0 94.1 200 50 6 0.38 0.39 0.01 92.3 200 60 6 0.38 0.39 0.01 84.7 200 0 7.5 0.36 0.37 0.01 67.4 0 10 7.5 0.50 0.50 0 61.1 200 20 7.5 0.40 0.41 0.01 165 200 30 7.5 0.46 0.47 0.01 227 400 40 7.5 0.40 0.42 0.02 271 400 50 7.5 0.44 0.46 0.02 278 600 60 7.5 0.43 0.46 0.03 432

Waktu terhadap Turbidity 500 450 400

Percobaan 1, 3 Volt

Turbidity

350

Percobaan 1, 4.5 Volt

300

Percobaan 2, 6 Volt

250

Percobaan 2, 7.5 Volt

200 150 100 50 0 0

10

20

30

40

50

60

70

Waktu (menit)

Waktu terhadap TSS 700 600

TSS

500 Percobaan 1, 3 Volt

400

Percobaan 1, 4.5 Volt Percobaan 2, 6 Volt

300

Percobaan 2, 7.5 Volt 200 100 0

0

20

40 Waktu (menit)

60

80

Percobaan elektrokoagulasi bertujuan untuk mengoperasikan dan merangkai peralatan elektrokoagulasi dengan benar untuk mengendapkan kontaminan air limbah dan menentukan pengaruh voltase dan waktu terhadap kekeruhan dan TSS (Total Suspended Solid). Elektrokoagulasi merupakan gabungan dari proses elektrokimia dan proses flokulasi-koagulasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses elektrokoagulasi antara lain kuat arus, tegangan, jenis katoda, konsentrasi air limbah, waktu, jarak katoda-anoda, dan luas elektroda. Dalam percobaan digunakan variabel berupa waktu, tegangan, dan konsentrasi air limbah. Proses elektrokoagulasi yang terdapat di anoda akan terjadi pelepasasn koagulan aktif berupa ion loga Al ke dalam larutan dengan reaksi: Al0 + 3 H2O  Al(OH)3 + 3 H+ + 3 eKemudian ion OH- akan teroksidasi menjadi oksigen: 4 OH-  2 H2O + O2 + 4 ePada anoda hasil ion H+ dari asam akan direduksi menjadi gas hidrogen yang bebas 2 H+ + 2 e-  H2 Sedangkan larutan yang mengalami reduksi adalah pelarut (air) 2 H2O + 2 e-  2 OH- + H2 Jika larutan mengandung ion logam lain maka pada katoda akan tereduksi menjadi logamnya. Hasil yang diperoleh dalam proses elektrokoagulasi yaitu gas, buih, dan flok Al(OH)3 yang cenderung mengendap bersama limbah. Percobaan yang telah dilakukan juga menghasilkan gas, buih, dan endapan yang terdapat di dasar permukaan air limbah. Setiap percobaan menggunakan tegangan yang berbeda-beda dengan pengambilan sampel setiap 10 menit selama 1 jam. Sampel yang diambil sebanyak 75 ml di bagian tengah sebelah elektroda. Pada uji turbidity menggunakan turbidimeter sedangkan TSS dengan kertas saring yang menggunakan pompa vakum untuk mendapat massa endapan sampel limbah. Percobaan pertama menggunakan limbah air pewarna tekstil, dengan komposisi 2 gram pewarna tekstil yang dilarutkan dengan 5 liter air. Tegangan yang digunakan yaitu 3 dan 4,5 volt. Sampel dimbil setiap 10 menit sebanyak 75 ml. Hasil uji turbidity yang diperoleh yaitu 68.3 NTU, 73.5 NTU, 76.1 NTU, 84.4 NTU, 124 NTU,172 NTU, dan 184 NTU. Grafik yang diperoleh semakin lama waktu semakin tinggi turbiditynya. Sedangkan hasil uji TSS diperoleh 200 mg/L, 200 mg/L, 0 mg/L,

200 mg/L, 200 mg/L, 200 mg/L, dan 200 mg/L. Grafik yang dihasilkan semakin lama waktu maka TSS mengalami penurunan dan juga kenaikan. Kemudian tegangan diubah menjadi 4.5 volt. Hasil uji turbidity yang diperoleh yaitu 12.7 NTU, 63.3 NTU, 131 NTU, 108 NTU, 100 NTU,107 NTU, dan 103NTU. Grafik yang diperoleh semakin lama waktu turbitity mengalami kenaikan namun setelah itu mengalami penurunan. Sedangkan hasil uji TSS diperoleh 200 mg/L, 200 mg/L, 200 mg/L, 0 mg/L, 400 mg/L, 200 mg/L, dan 400 mg/L. Grafik yang dihasilkan semakin lama waktu maka TSS mengalami penurunan dan juga kenaikan. Percobaan kedua menggunakan limbah air pewarna tekstil, dengan komposisi 5 gram pewarna tekstil yang dilarutkan dengan 5 liter air. Tegangan yang digunakan yaitu 6 dan 7,5 volt. Sampel dimbil setiap 10 menit sebanyak 75 ml. Hasil uji turbidity yang diperoleh yaitu 30.3 NTU, 64.3 NTU, 88.5 NTU, 96.8 NTU, 94.1 NTU,92.3 NTU, dan 84.7 NTU. Grafik yang diperoleh semakin lama waktu turbitity mengalami kenaikan namun setelah itu mengalami penurunan. Sedangkan hasil uji TSS diperoleh 200 mg/L, 200 mg/L, 200 mg/L, 200 mg/L, 0 mg/L, 200 mg/L, dan 200 mg/L. Grafik yang dihasilkan semakin lama waktu maka TSS mengalami penurunan dan juga kenaikan. Kemudian tegangan diubah menjadi 7.5 volt. Hasil uji turbidity yang diperoleh yaitu 67.4 NTU, 61.1 NTU, 165 NTU, 227 NTU, 271 NTU,278 NTU, dan 432 NTU. Grafik yang diperoleh semakin lama waktu turbitity mengalami penurunan namun setelah itu mengalami kenaikan. Sedangkan hasil uji TSS diperoleh 200 mg/L, 0 mg/L, 200 mg/L, 200 mg/L, 400 mg/L, 400 mg/L, dan 600 mg/L. Grafik yang dihasilkan semakin lama waktu maka TSS mengalami penurunan dan juga kenaikan. Dalam semua percobaan menggunakan 5 liter dan mengkondisikan pH awal 7. Pada

awal

percobaan

muncul

gelembung-gelembung

dari

elektroda

yang

menunjukkan proses elektrokoagulasi terjadi dan semakin lama seiring bertambahnya waktu muncul banyak gas dan buih pada permukaan air limbah. Secara teoritis, semakin lama waktu yang diberikan maka turbidity atau TSS (Total Suspended Solid) semakin kecil dengan grafik semakin menurun. Hal ini disebabkan karena semakin lama waktu yang diberikan flok Al(OH)3 yang terbentuk semakin banyak karena elektroda terus bekerja. Namun dalam percobaan diperoleh hasil yang tidak sesuai dengan teori. Hal ini terjadi karena padatan tersuspensi kurang, elektroda Al kurang efektif sehingga tidak menyerap banyak ion, kesalahan pengambilan sampel limbah yang tidak konsisten.

V.

Kesimpulan 1. Elektrokoagulasi dapat digunakan sebagai metode reduksi volume limbah karena mampu mereduksi kontaminan dengan menggunakan plat elektroda yang dihubungkan aliran listrik arus searah DC 2. 3.

Perhitungan

Contoh Perhitungan Percobaan 1 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑒𝑛𝑑𝑎𝑝𝑎𝑛 = (𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑘𝑒𝑟𝑡𝑎𝑠 𝑠𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 + 𝑒𝑛𝑑𝑎𝑝𝑎𝑛) − 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑘𝑒𝑟𝑡𝑎𝑠 𝑠𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 = 0.42 - 0.41 = 0.01 gram 𝑇𝑆𝑆 =

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑒𝑛𝑑𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑉 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 =

0.01 gram 50 𝑚𝑙

x

1000 𝑚𝑔 1 𝑔𝑟𝑎𝑚

x

1000 𝑚𝑙 1𝐿

= 200 mg/L = 200 ppm Percobaan 2 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑒𝑛𝑑𝑎𝑝𝑎𝑛 = (𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑘𝑒𝑟𝑡𝑎𝑠 𝑠𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 + 𝑒𝑛𝑑𝑎𝑝𝑎𝑛) − 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑘𝑒𝑟𝑡𝑎𝑠 𝑠𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 = 0.46 - 0.45 = 0.01 gram 𝑇𝑆𝑆 =

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑒𝑛𝑑𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑉 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 =

0.01 gram 50 𝑚𝑙

x

= 200 mg/L = 200 ppm

1000 𝑚𝑔 1 𝑔𝑟𝑎𝑚

x

1000 𝑚𝑙 1𝐿

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN