Ppt-adsorpsi-irmayani.pptx

Merupakan Tugas Mata Kuliah Teknologi Pengolahan Limbah Cair

PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA ADSORPSI Pembimbing : Prof. Dr. Bastian Arifin. M.Sc.

IRMAYANI 1509200090007

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK KIMIA BIDANG TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN LINGKUNGAN DARUSSALAM-BANDA ACEH 2016

Adsorpsi

ADSORPSI

Salah satu teknik yang paling menjanjikan karena mudah untuk dilakukan, memiliki kapasitas yang tinggi dan kinetik yang cepat. Oleh karena itu penerapannya menjadi lebih luas.

Adsorpsi pertama kali diperkenalkan oleh Keyser tahun 1881.

Adsorpsi adalah proses yang terjadi ketika fluida (cairan maupun gas) terikat kepada suatu padatan dan akhirnya membentuk suatu film (lapisan tipis) pada permukaan padatan tersebut. (Lakherwal, 2014)

ADSORPSI

Padatan berpori (pores) yang menghisap (adsorp) dan melepaskan (desorp) suatu fluida disebut adsorben.

Molekul fluida yang dihisap tetapi tidak melekat ke permukaan adsorben disebut adsorptive. Fluida yang melekat ke permukaan adsorben disebut adsorbate.

ADSORPSI

Adsorpsi Fisika (physisorption) :

Klasifikasi Adsorpsi

ADSORPSI

Gaya yang mengikat adsorbat oleh adsorben adalah gaya Van der Waals. Adsorpsi Kimia (chemisorption) : Contoh: Karbon aktif Interaksi adsorbat dengan adsorben melalui pembentukan ikatan kimia Contoh : Ion Exchange

ADSORPSI

1. 2.

3. 4. 5.

Fisika Terjadi reaksi van der waals Molekul teradsorsi dan mempertahankan identitasnya Reversible Tidak butuh energi aktivasi Multilayer

ADSORPSI

1. 2.

3. 4. 5.

Kimia Ada ikatan kimia Molekul yang teradsorpsi hilang identitasnya Irreversible Butuh energi aktivasi Monolayer

ADSORPSI

Adsorben  Adsorben adalah zat penyerap berupa bahan padat dengan luas permukaan yang sangat besar. (Handayani dan Sulistiyono, 2009)

Syarat-syarat adsorben yang baik: 1. Daya serap tinggi 2. Luas permukaan besar. 3. Tidak larut dalam zat yang akan diadsorpsi. 4. Tidak terjadi reaksi kimia dengan zat yang akan dimurnikan. 5. Dapat diregenerasi dengan mudah. 6. Tidak meninggalkan residu berupa gas yang berbau. 7. Harga murah dan mudah didapat. (Richardson dkk., 2002) ADSORPSI

Karakteristik jenis adsorben komersial yang sering digunakan untuk proses adsorpsi ditandai dengan luas pori yang besar mencapai 100 sampai 2000 m2/g (Geankoplis, 1993).

BEBERAPA JENIS ADSORBEN YANG SERING DIGUNAKAN ADALAH : 1. Karbon aktif/ arang aktif/ norit 2. Silika gel 3. Zeolit 4. Polimer sintetik atau resin ADSORPSI

1. KARBON AKTIF

ADSORPSI

Karbon yang sudah diaktifkan sehingga permukaannya menjadi lebih luas dan pori-porinya terbuka sehingga memiliki daya serap tinggi. (Sembiring dan Sinaga, 2003)

Rongga atau pori karbon dibersihkan dari senyawa lain atau kotoran sehingga permukaannya menjadi luas dan memiliki daya adsorpsi terhadap cairan atau gas.

KOMPOSISI KARBON AKTIF ADALAH : 1. Karbon (C) 2. Hidrogen (H) 3. Senyawa organik 4. Senyawa anorganik (abu)

ADSORPSI

Agen penyerap (Aydin dkk., 2008) Manfaat Karbon Aktif

Katalis dan penyimpan gas (Dilek, 2014) Proses produksi air minum dan penanganan limbah (Wu, 2004).

ADSORPSI

Karbon Aktif banyak dimanfaatkan dalam industri seperti terlihat pada tabel.

ADSORPSI

Memiliki daya adsorpsi yang tinggi disebabkan banyaknya pori.

Klasifikasi ukuran pori :

ADSORPSI

1. PROSES DEHIDRASI PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF

ADSORPSI

Proses penghilangan air pada bahan baku. Bahan baku dipanaskan hingga temperatur 170°C.

PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF

2. PROSES KARBONISASI Proses pembakaran bahan baku dengan menggunakan udara terbatas dengan temperatur udara antara 300oC sampai 900oC sesuai dengan kekerasan bahan baku yang digunakan.

Terjadi pemutusan ikatan karbon sehingga senyawa-senyawa volatil menguap dan meninggalkan ruangruang kosong (pori-pori). ADSORPSI

PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF

3. PROSES AKTIVASI Proses untuk membuka pori-pori karbon agar menjadi lebih luas (misalnya dari 2 m2/g menjadi 3002000 m2/g).

AKTIVASI FISIKA

ADSORPSI

AKTIVASI KIMIA

1. Fase pembentukan pori

AKTIVASI FISIKA

ADSORPSI

Terjadi pada saat pengarangan bahan baku pada suhu 400-600oC.

2. Fase pengaktifan pori

AKTIVASI FISIKA

Mengalirkan gas pengoksida pada suhu 800-1000 oC.

Untuk membersihkan karbon dari hasil pemecahan senyawa karbon yang kembali mengembun.

ADSORPSI

AKTIVASI FISIKA

ADSORPSI

Metode aktivasi secara fisika antara lain dengan menggunakan uap air, gas karbon dioksida, oksigen, nitrogen dan argon.

 Gas-gas tersebut berfungsi untuk mengembangkan struktur rongga yang ada pada arang sehingga memperluas permukaannya, menghilangkan konstituen yang mudah menguap dan membuang produksi tar atau hidrokarbonhidrokarbon pengotor pada arang.

CONTOH AKTIVASI FISIKA

ADSORPSI

Penelitian Erlina (2015) aktivasi fisika dilakukan dengan mengalirkan gas Argon pada tungku. Perlakuan panas pada karbon dalam suasana inert dapat menghilangkan kelompok oksida permukaan tersebut sehingga pori yang terbentuk semakin banyak.

 Warna lebih hitam dari pada karbon aktif yang hanya diaktivasi kimia saja.  Serbuk karbon aktif yang didapat semakin halus. Hal ini menunjukkan bahwa pada aktivasi fisika terdapat pemecahan kembali rantai karbon yang masih tersisa.

Fase pengaktifan

AKTIVASI KIMIA

Proses aktivasi kimia dengan menggunakan bahan-bahan kimia atau reagen pengaktif.

Bahan aktif masuk di antara pelat kristalit karbon sehingga terjadi pengikisan permukaan kristalit dan permukaan karbon menjadi terbuka. ADSORPSI

ZAT AKTIVATOR

CaCl2, Ca(OH)2, NaCl, MgCl2, HNO3, HCl, Ca3(PO4)2, H3PO4, ZnCl2, NaOH, dll.

Semua bahan aktif ini umumnya bersifat sebagai pengikat air

ADSORPSI

CONTOH AKTIVASI KIMIA

Penelitian Erlina (2015) dilakukan dengan merendam karbon pada larutan KOH selama 24 jam. Dari gambar terlihat bahwa larutan KOH hasil rendaman berwarna cokelat kehitaman.

Hal ini dikarenakan larutan KOH bersifat basa kuat yang korosif sehingga menghasilkan banyak abu yang terlepas dari arang. ADSORPSI

HCl

ADSORPSI

Taroci Nailasa, dkk (2013) melakukan penelitian mengenai pemanfaatan arang aktif biji kapuk sebagai adsorben limbah cair tahu.

 Kadar air setelah diaktivasi sebesar 0.48%, kadar abu 5.0%, dan luas permukaan 23.711 m2 /gr.  HCl bersifat korosif dan merupakan salah satu aktivator yang baik karena bersifat efektif dalam menghasilkan karbon aktif dengan daya serap yang tinggi.

NaOh

ADSORPSI

Rika Deprianti (2010) melakukan penelitian mengenai pengaruh waktu aktivasi dalam aktivator kimia H3PO4 dan NaOH terhadap kualitas karbon aktif dari cangkang kopi.

 Kadar air didapat 2.5%, kadar abu 7.6%, kadar zat terbang 16.29%, kadar karbon terikat 73.61%, yang sesuai dengan syarat mutu dari karbon aktif  Penggunaan aktivator NaOH ini selain dapat mengikat air, aktivator ini juga termasuk zat kimia yang harganya terjangkau dan mudah didapat.

NaCl

ADSORPSI

Haika Rahmah Ramadhona (2011) melakukan penelitian dengan menggunakan aktivator NaCl mengenai pengaruh konsentrasi aktivator terhadap kualitas karbon aktif dari bambu.

NaCl mampu berfungsi sebagai zat dehidrat pada karbon aktif yang dihasilkan, tidak beracun, harganya sangat terjangkau dan aman terhadap lingkungan sehingga limbah yang dihasilkan tidak menyebabkan pencemaran lingkungan

2. SILIKA GEL

Gel (dari bahasa Latin gelu yaitu membeku, dingin, es atau gelatus)

Campuran koloid antara dua zat berbeda fase, yaitu padat dan cair.

ADSORPSI

SILIKA GEL

Butiran seperti kaca dengan bentuk yang sangat berpori, dibuat dari natrium silikat.

Merupakan mineral alami yang dimurnikan dan memiliki afinitas yang kuat untuk molekul air.

ADSORPSI

FUNGSI SILIKA GEL

Sebagai pengering atau pencegah terbentuknya kelembaban yang berlebihan.

Digunakan untuk menjaga kelembaban makanan, obatobatan, bahan sensitif, elektronik dan film. Pada paket Silika Gel biasanya tertera peringatan untuk tidak dimakan isinya. ADSORPSI

Hidrogel yaitu silika gel yang poriporinya terisi oleh air.

Serogel yaitu silika gel kering yang dihasilkan dengan mengeringkan air dalam pori-pori melalui proses evaporasi. Aerogel yaitu silika gel yang dihasilkan dengan mengeringkan fase air dalam pori-pori melalui ekstraksi superkritikal. ADSORPSI

Silika (SiO2)

3. ZEOLIT Alumina (Al2O3)

ADSORPSI

ZEOLIT

Material yang efektif sebagai adsorben.

   

ADSORPSI

digunakan

Luas permukaan yang besar Penyerapan yang tinggi Murah Mudah didapat

4. resin

ADSORPSI

Senyawa anorganik yang memiliki kemampuan untuk menyerap ion yang tidak diinginkan dari suatu larutan dan mengganti ion tersebut dengan ion hidrogen (H+) atau dengan ion hidroksil (OH–). Kedua ion tersebut dapat bergabung dan membentuk air murni (H2O).

resin

Banyak digunakan dalam proses pengolahan air skala industri untuk menghasilkan air bebas mineral (demineralized water).

Apabila resin penukar ion telah digunakan dalam waktu yang lama, maka kualitas resin tersebut juga akan menurun. Penyebab utamanya adalah adanya degradasi kimiawi terhadap molukul resin penukar ion.

ADSORPSI

Fuller earth, yaitu sejenis tanah liat alam yang merupakan mineral alam dan mengandung aluminium silikat, magnesium silikat. Activated clay, sejenis bentonit atau tanah liat. Alumina, yang membentuk senyawa alumina oksida hidrat. Bouksit, yang membentuk senyawa alumina hidrat. Berbagai jenis biomassa. Bone-char, berbentuk arang yang telah dikeringkan. Decolorizing carbon, campuran antara bahan-bahan alam dengan campuran senyawa organic dan anorganik seperti CaCl2. ADSORPSI

Kapasitas Adsorpsi Banyaknya jumlah logam yang teradsorpsi. 𝐶𝑖 − 𝐶𝑒 . 𝑉 𝑄= 𝑊

Dimana:     

Q V Ci Ce W

ADSORPSI

= Kadar logam yang teradsorpsi (mg/g) = Volume larutan (L) = Konsentrasi awal logam dalam larutan (mg/L) = Konsentrasi akhir logam dalam larutan (mg/L) = Berat/massa adsorben yang digunakan (g)

Aygun, dkk (2003)

Penelitian kapasitas adsorpsi dari adsorben dengan bahan baku dari kulit almond dan kulit apricot yang dipergunakan untuk menghilangkan zat warna (methylene blue) .

 Dengan menggunakan kulit almond kapasitas adsorpsi sebesar 1,33 mg/g.  Dengan menggunakan kulit apricot kapasitas adsorpsi sebesar 4,11 mg/g. ADSORPSI

Velazquez, dkk (2013)

Penelitian kapasitas adsorpsi dari adsorben dengan bahan baku dari ampas tebu yang dipergunakan untuk menghilangkan ion Cd(II).

 Dengan aktivator HCl kapasitas adsorpsi sebesar 12,50 mg/g.  Dengan aktivator HNO3 kapasitas adsorpsi sebesar 13,50 mg/g.  Dengan aktivator NaOH kapasitas adsorpsi sebesar 18,32 mg/g. ADSORPSI

Efisiensi Adsorpsi Banyaknya jumlah larutan yang terserap dibagi dengan jumlah larutan sebelum terserap 𝐶𝑎𝑤𝑎𝑙 − 𝐶𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 %𝐸 = × 100% 𝐶𝑎𝑤𝑎𝑙 Dimana:  % E = Efisiensi adsorpsi (%)  Cawal = Konsentrasi awal logam dalam larutan (mg/L)  Cakhir = Konsentrasi akhir logam dalam larutan (mg/L)

ADSORPSI

Kinetika Adsorpsi Kecepatan perpindahan adsorbat dari larutan ke adsorben.  Persamaan Orde Satu 𝑞𝑡 = 𝑞𝑒 (1 −

𝑡 −𝑘 1 𝑒 )

 Persamaan Orde Satu 𝑡 𝑞𝑡

=

1 𝑘2 𝑞𝑒2

+

𝑡 𝑞𝑒

Dimana:    

qt qe k1 k2

= Kapasitas adsorpsi pada waktu t (mg/g) = Kapasitas adsorpsi pada saat equilibrium (mg/g) = Konstanta kecepatan orde satu (1/min) = Konstanta kecepatan orde dua (g/mg.min)

ADSORPSI

Isoterm adsorpsi Model isoterm langmuir Kapasitas adsorpsi maksimum terjadi akibat adanya lapisan tunggal (monolayer) adsorbat pada permukaan adsorben. 𝐶𝑒 𝑞𝑒

=

1 𝑄𝒐 𝑏

𝐶𝑒 + 𝑄0

Dimana: qe = jumlah adsorbat yang terserap Qo = penyerapan maksimum pada permukaan padatan b = konstanta langmuir Ce = konsentrasi pada kesetimbangan (Muslim dkk., 2015) ADSORPSI

Model isoterm freundlich Digunakan pada adsorpsi fisika, proses reversible dan multilayer

qe = KF Ce1/n Dimana: qe = jumlah adsorban yang terserap KF = Kanstanta Freundlich Ce = konsentrasi pada kesetimbangan n = eksponential Freundlich. (Dada dkk., 2012) ADSORPSI

Berikut ini beberapa aplikasi adsorpsi dengan menggunakan karbon aktif :

1. Menjernihkan asap cair yang didapatkan dari kondensasi asap hasil samping pirolisis, menjernihkan limbah berwarna dan air limbah. Karbon aktif yang dihasilkan akan diuji kualitasnya dan dibandingkan dengan karbon aktif kualitas SNI.

ADSORPSI

Tempurung Kelapa

BAHAN

CaCl2 ZnCl2

ADSORPSI

PENGUJIAN FISIKA

CARA ANALISIS

Kadar Air

Kadar Zat Menguap

PENGUJIAN KIMIA

Kadar Abu Kadar Karbon Terikat

DAYA SERAP KARBON AKTIF ADSORPSI

Karbon aktif dari tempurung kelapa

Menjernihkan asap cair Menjernihkan air berwarna Menjernihkan air limbah CaCl2 ZnCl2

ADSORPSI

Hubungan antara variasi lama perendaman dalam CaCl2 dan ZnCl2, lama pengovenan dengan hasil karbon aktif No.

1

Bahan

Lama

Hasil Arang aktif (%) pada pengovenan110oC

Perendaman

(jam)

dan Lama Pengovenan (jam)

CaCl2

12

ZnCl2 2

CaCl2

16

ZnCl2 3

CaCl2

18

ZnCl2 4

CaCl2

20

ZnCl2 5

CaCl2

22

ZnCl2 6

CaCl2

24

ZnCl2 7

CaCl2

ZnCl2 ADSORPSI

28

1

3

98

97

98

97

98

96

99

97

98

97

98

98

98

97

99

98

98

96

99

98

97

96

97

96

97

96

97

96

Hasil karbon aktif dari perendaman dengan variasi bahan perendam dan suhu pengovenan pada 110oC untuk waktu 1 dan 3 jam tidak berpengaruh karena hanya mampu menguapkan sebagian airnya saja

ADSORPSI

Pada suhu pemanasan 200°C air yang terkandung dalam bahan baku baru keluar menjadi uap. Jadi pengovenan pada 110oC belum mampu membuka dan memperluas pori-pori.

Pengujian Mutu Karbon Aktif No

1

Suhu (°C)

110

Massa karbon aktif

Kadar air

Kadar abu

Bil. Iodin

setelah aktivasi (%)

(%)

(%)

mg/gr)gr

96,00

7,8

1,00

138,4

2

500

51,82

4,3

0,23

428,71

3

600

51,26

3,2

0,25

460,30

4

700

36,10

2,9

0,36

517,00

29,93

1,3

0,61

580,00

5

800

(Sumber SII No.0258 -79) ADSORPSI

Hubungan antara Suhu pengovenan dengan Massa Karbon Aktif

Variasi suhu pengovenan sangat berpengaruh terhadap massa karbon aktif yang dihasilkan. Penurunan massa linier dengan kenaikan suhu pengovenan. ADSORPSI

Hubungan antara Suhu pengovenan dengan Bilangan Iod

Kenaikan suhu pengovenan sangat mempengaruhi bilangan Iod atau kualitas karbon aktif. ADSORPSI

SUHU PENGOVENAN

Semakin tinggi suhu pengovenan maka akan semakin banyak pori-pori yang terbuka sehingga luasnya bertambah.

Zat-zat seperti air dan kandungan volatil lainnya akan keluar sehingga mengakibatkan berat karbon aktif akan menyusut cukup banyak pada suhu 800oC sampai sekitar 70% nya.

ADSORPSI

BILANGAN IOD

Semakin tinggi nilai angka iod maka semakin besar pula daya adsorpsi dari adsorben.

Jika bilangan Iodin semakin bertambah, maka daya serap terhadap Iod semakin besar dengan kenaikan suhu, ini berarti bahwa kualitas karbon aktif akan semakin baik dalam penyerapan warna.

ADSORPSI

Penjernihan Asap Cair dengan Kolom Karbon Aktif Dari penjernihan asap cair hasil pirolisis yang berwarna coklat keruh pengaruh karbon aktif adalah pada pengurangan bau yang sangat menyengat dan penurunan pH.

Pengujian karbon aktif pada asap cair hasil pirolisis Parameter

Dengan karbon aktif

Warna

tambah keruh

keruh/kecoklatan

Bau

bau asap berkurang

bau asap menyengat

pH

4 - 4,5

2,6

ADSORPSI

Tanpa karbon aktif

Penjernihan Asap Cair dengan Kolom Karbon Aktif Penggunaan karbon aktif pada asap cair hasil destilasi untuk menurunkan benzopyrene dan bau menyengat. Proses penyaringan dengan zeolit untuk benzopyrene serta tar yang masih terdapat dalam asap cair.

ADSORPSI

Penjernihan air berwarna Pengujian karbon aktif pada air berwarna Parameter

Dengan karbon aktif

Tanpa karbon aktif

Warna

Jernih

Hijau

pH

7,1

6,8

ADSORPSI

Penjernihan air berwarna Air menjadi jernih dan tidak berbau karena terserapnya kandungan zat organik, zat besi atau logam dalam air oleh pori-pori karbon aktif.

ADSORPSI

Penjernihan air limbah Air yang dipakai adalah air keruh yang bersumber dari aliran air lahan gambut yang tercemar oleh limbah rumah tangga masyarakat yang tidak memenuhi standar air bersih.

Pengujian karbon aktif pada air keruh Parameter Warna

Dengan karbon aktif

Tanpa karbon aktif

Jernih

Keruh/kecoklatan

Bau

Tidak berbau

Berbau

pH

7,0-7,5

5,6

ADSORPSI

Penjernihan air limbah

Air menjadi jernih karena terserapnya kandungan zat organik, zat besi atau logam dalam air oleh pori-pori karbon aktif.

Peningkatan nilai pH dapat disebabkan adanya kation dalam karbon aktif yang terlarut dalam air. ADSORPSI

2. Penyerapan Sulfur oleh Sponge Iron Vessel PT. Pupuk Iskandar Muda menggunakan bahan baku gas alam yang berasal di PT. EXXON mobil untuk memproduksi pupuk urea. Gas alam ini memiliki komposisi utama gas metana juga mengandung beberapa unsur yang tidak diinginkan (impurities) yaitu hidrokarbon fraksi berat, air, sulfur dalam bentuk senyawa anorganik dan senyawa organik, merkuri dan karbondioksida. Zat pengotor ini harus dipisahkan terlebih dahulu di seksi feed treating (persiapan umpan baku) sebelum gas alam dikirim ke seksi reforming. ADSORPSI

sulfur

Akan menumpuk di dalam unggun katalis sehingga reaksi pembakaran gas umpan tidak berjalan sempurna dan membentuk deposit karbon pada katalis dan tube

 Sponge iron vessel sebagai unit pemisah sulfur sebelum gas umpan masuk ke unit reformer. ADSORPSI

SPONGE IRON

Serbuk kayu yang berbentuk chip yang telah dijenuhkan dengan ferri (III) oksida.

Sponge Iron memiliki porous yang sangat halus dari besi yang dibuat dengan cara mereduksi (oxigen removal) besi oksida pada temperatur tepat di bawah titik leleh dari besi disebut Direct Reduce Iron (DRI). ADSORPSI

SPONGE IRON

Bergantung pada beberapa faktor antara lain :

 Kelembaban  pH  Temperatur ADSORPSI

Gas Alam

BAHAN Sponge Iron (Fe2O3)

ADSORPSI

METODE MENGHILANGKAN SULFUR 

Penyerapan terjadi pada permukaan adsorben saat terjadinya kontak antara gas dengan padatan, sehingga terjadi reaksi :

ADSORPSI

ADSORPSI

ADSORPSI



Ferro sulfat akan beraksi dengan air yang terbentuk dari reaksi penyerapan sulfur pada kondisi asam.  Hal ini menyebabkan kondisi dalam vessel semakin asam.  Untuk menjaga kelembahan sponge iron dan menjaga pH tetap berkisar antara 7,5-9 dilakukan penambahan soda ash (Na2CO3).

ADSORPSI

Adsorpsi dengan Sponge Iron Gas alam sebagai bahan baku proses dialirkan ke dalam Desulfurizer yang berisikan Sponge Iron yang berfungsi menyerap sulfur dalam gas alam. Umur operasinya diperkirakan 90 hari untuk kandungan H2S di dalam gas alam maksimum 80 ppm dan keluar dari Desulfurizer diharapkan menjadi 5 ppm.

ADSORPSI

PERHITUNGAN

ADSORPSI

PERHITUNGAN

ADSORPSI

PERHITUNGAN

ADSORPSI

DATA SULFUR PICK UP SPONGE IRON VESSEL

ADSORPSI

 Pada tabel di atas dapat dilihat sponge iron vessel telah dioperasikan dengan baik.  pH berkisar 7,5-8.  Pada life time tertentu sponge iron mengalami kondisi dry (dehidrasi) sehingga mempengaruhi kapasitas penyerapan.  Sponge iron mampu bekerja lebih dari life timenya yaitu 144 hari dengan efisiensi penyerapan 232,6%.

ADSORPSI

3. Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich pada proses penyerapan ion logam Chrom (VI) oleh Zeolit

Metode yang digunakan untuk mengukur proses adsorpsi logam Chrom(VI) adalah metode Spektroskopi Serapan Atom (AAS). Hasil pengukuran dari AAS kemudian dianalisis lebih lanjut berdasarkan rumus empiris dari persamaan Langmuir dan Freundlich.

ADSORPSI

1. Penyiapan Zeolit

Zeolit yang dipilih adalah zeolit warna hijau yang diambil dari beberapa titik penambangan.

Karena zeolit tersebut terbukti memiliki kualitas bagus

ADSORPSI

2. Preparasi Zeolit

Dilakukan dengan pemanasan/ aktivasi sehingga molekul air dapat keluar untuk menciptakan rongga antar molekul.

Pemanasan dilakukan pada suhu sekitar 150°C dan ukuran butiran sampel zeolit 50 mesh. ADSORPSI

3. Pengukuran dengan AAS

Pembuatan larutan ion logam chrom VI dalam berbagai konsentrasi yaitu 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, dan 20 ppm.

Ditambahkan dengan zeolit sebanyak 0,5 gram dan diaduk dengan stirer selama 30 menit, kemudian disaring dan filtrat kemudian diukur dengan alat AAS. ADSORPSI

4. Pembuatan Grafik

Dilakukan perhitungan dan memplotkan pada grafik dan akan diperoleh puncak-puncak data.

Dari gambar grafik tersebut selanjutnya diperoleh garis ekstrapolasi berupa garis lurus dengan persamaan Freundlich dan Langmuir. ADSORPSI

Jumlah Ion Chrom (VI) yang teradsorpsi oleh zeolit pada beberapa konsentrasi variasi

ADSORPSI

Massa terbesar dari ion logam chrom teradsorpsi oleh zeolit adalah pada konsentrasi 20 ppm yaitu sebesar 7,71 mg ion logam chrom yang terserap oleh 1 gram zeolit. ADSORPSI

Perhitungan harga x/m, Ce/(x/m), log (x/m) dan log Ce

ADSORPSI

Persamaan adsorpsi isoterm Freundlich dari log (x/m) versus log Ce

ADSORPSI

Persamaan adsorpsi isoterm Langmuir dari Ce/(x/m) versus Ce

ADSORPSI

Persamaan Freundlich

log (x/m) = 1,0739log Ce – 0,4084 R2 = 0,999

Model persamaan Freundlich mengasumsikan bahwa terdapat lebih dari satu lapisan permukaan (multilayer) dan sisi bersifat heterogen. ADSORPSI

Ce/(x/m) = -0,0181Ce + 2,3626

Persamaan Langmuir

R2 = 0,9999

Dihitung berdasarkan persamaan adsorpsi Langmuir karena dilakukan terhadap lapisan tunggal zat yang teradsorpsi dari ion logam chrom (VI) pada setiap permukaan zeolit dalam satuan mg ion logam chrom yang teradsorp/gram zeolit. ADSORPSI

Harga konstanta Langmuir dan Freundlich

Hasil perhitungan menunjukkan bahwa daya adsorpsi maksimum adalah 52,25 mg /gram.

ADSORPSI

1.

Adsorpsi merupakan salah satu metode yang efektif untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan. Adsorpsi bergantung pada kemampuan permukaan adsorben untuk menarik molekul gas, uap atau cairan. 2. Beberapa jenis adsorben yang sering digunakan adalah karbon aktif, silika gel, zeolit, polimer sintetik atau resin, biomassa, dll. 3. Karbon aktif adalah karbon yang telah mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimianya karena dilakukan perlakuan aktivasi. 4. Aktivasi adalah suatu perlakuan terhadap karbon yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon. 5. Yang mempengaruhi daya serap karbon aktif adalah: sifat adsorben, sifat serapan, temperatur, pH dan waktu kontak. 6. Suhu aktivasi mempengaruhi kualitas karbon aktif yang terbentuk.

ADSORPSI

Arifin. B., 2002, Adsorpsi Merkuri Dalam Air Oleh Partikel Kayu, Disertasi, Institut Teknologi Bandung, Bandung. Dada, A. O., Olalekan, A. P., Olatunya, A. M., Dada, O. (2012), Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin–Radushkevich Isotherms Studies of Equilibrium Sorption of Zn2+ Unto Phosphoric Acid Modified Rice Husk, IOSR Journal of Applied Chemistry (IOSR-JAC), ISSN: 2278-5736. Volume 3, Issue 1(Nov. – Dec. 2012), PP 38-45, www.iosrjournals.org. Dilek, A. (2014), Production and Characterization of Activated Carbon from Sour Cherry Stones by Zinc Chloride, Fuel, 115: 804-811.

Erlina, Umiatin, Budi E. (2015), Pengaruh Konsentrasi Larutan Koh Pada Karbon Aktif Tempurung Kelapa Untuk Adsorpsi Logam Cu, Prosiding Seminar Nasional Fisika, ISSN: 2339-0654, Volume 4 (2015), Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Jakarta, Jakarta. Geankoplis, C. J. (1993), Transport Processes and Unit Operation. Third Edition, Allyn and Bacon, Inc., Boston. ADSORPSI

Ginanjar Almuhandis, Struktur Dasar dan Degradasi Resin Penukar Ion (2013). Handayani M., Sulistiyono E., (2009), Uji Persamaan Langmuir Dan Freundlich Pada Penyerapan Limbah Chrom (Vi) Oleh Zeolit, Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI. L.H. Velazquez-Jimenez, A. Pavlick, J.R. Rangel-Mendez, Chemical characterization of raw and treated agave bagasse and its potential as adsorbent of metal cations from water, Ind. Crop. Prod. 43 (2013) 200–206. Meilita Taryana, Arang Aktif (Pengenalan dan Proses Pembuatannya), Skripsi Jurusan Teknik Industri, FT-USU, (2002) Muslim A., Zulfian, Ismayanda M.H., Devrina E., Fahmi H. (2015), Adsorption Of Cu(II). From The Aqueous Solution By Chemical Activated Adsorbent Of Areca Catechu Shell, Journal of Engineering Science & Technology, 10(12), 1654-1666. Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (1998), Pembuatan Arang Aktif dari Tempurung Kelapa. ADSORPSI

Ramdja A. F., Halim M., Handi J. (2008). Pembuatan Karbon Aktif Dari Pelepah Kelapa (Cocus Nucifera). Jurnal Teknik Kimia, Volume 12 No. 2, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya, Palembang. Reynolds T. D. (1982). Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Wadsworth Inc., Belmont, CA. Richardson, J. F., Harker, J. H., and Backhurst, J. R. (2014), Chemical enginering, Particle Technology and Separation Processes, volume 2, 5th edition, Butterworth-Heinemann, Oxford Sembiring, M.T., Sinaga, T.S. (2003), Arang Aktif Pengenalan dan Proses Pembuatannya, Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan. Zakaria A., Rohaeti E., Batubara I., Sutisna, Purwamargapratala Y. (2012), Adsorpsi Cu(II) Menggunakan Zeolit Sintetis Dari Abu Terbang Batu Bara, Prosiding Pertemuan Ilmiah Ilmu Pengetahuan Dan Teknologi Bahan, Issn 1411-2213.

ADSORPSI

KEGIATAN

2016/2017 I

Persiapan bahan baku Analisis bahan baku Eksperimen Analisis sampel dan pengolahan data Penyusunan laporan dan seminar

Seminar Proposal Penelitian

II

III

IV

V

VI