Rekayasa Ide Kimpem.docx

REKAYASA IDE “Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elais guineensis Jacq) Sebagai Bahan Dasar C-Aktif Untuk Adsorpsi Logam Perak (Ag) Dalam Air”

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Pemisahan Oleh : KELOMPOK : II (DUA) Nama (NIM): Desi Zahira Hayati

(4162210003)

Fitriani Harahap

(416121000

Indah Khairani

(416121000

Jesika Citra Rezeki Panjaitan

(416121000

Jhon Darikson Siregar

(416221000

Natasya Irene Yopanca Sihotang (41632100 Shohihatun Bariyah

(416121000

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2018

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan kebutuhan pokok makhluk hidup. Di beberapa daerah di Indonesia, air bersih terutama untuk kebutuhan (mandi, minum, mencuci dan sebagainya) merupakan salah satu masalah yang sangat menjadi perhatian terutama di kota-kota besar di Indonesia. Kepadatan penduduk, limbah industry, tata ruang yang salah dan tinggnya eksploitasi pada sumber daya air sangat berpengaruh pada kualitas air. Selain itu, banyak orang yang membuang sampah, kotoran, maupun limbah ke sungai. Bahkan, ada cara lain yaitu dengan menanam limbah di kedalaman beberapa meter di bawah tanah, hal ini juga menyebabkan semakin buruknya kualitas air tanah. Indicator yang digunakan dalam mendeteksi pencemaran air adalah cemaran logam berat didalamnya. Disebut logam berat berbahaya karena pada umumnya memiliki rapat massa yang tinggi (5gr/cm3) dan sejumlah konsentrasi kecil dapat bersifat racun dan berbahaya. Salah satu unsure logam berat tersebut adalah Perak (Ag). Perak (Ag) merupakan salah satu jenis logam berat yang pada batas-batas tertentu bersifat polutan bagi lingkungan. Setiap tahunnya industri fotografi membuang sekitar 150.000 kg Perak (Ag) ke perairan. Pencegahan terhadap semakin meluasnya bahaya pencemaran perak dapat diupayakan melalui pengurangan atau reduksi kadar perak di perairan. Perkembangan teknologi rekoveri logam berat terkini diarahkan untuk memanfaatkan bahan baku yang berpotensi sebagai limbah di lingkungan melalui teknik adsorpsi. Mahalnya harga adsorben kimia, membuat para peneliti untuk mengembangkan adsorben yang berasal dari limbah pertanian. Beberapa produk samping pertanian yang berpotensi sebagai adsorben, yaitu ampas tebu, tongkol jagung, kulit padi, kulit kedelai, biji kapas, jerami, biji salak serta kulit kacang tanah. Pengembangan tandan kosong kelapa sawit sebagai material bioadsorben merupakan alternatif karena memiliki luas permukaan yang besar, mudah didapat dan relatif murah dibandingkan adsorben lain.

1.2 Rumusan Masalah Dalam penelitian ini akan dianalisa adsorpsi Perak (Ag) dalam kondisi ionnya dengan menggunakan C-aktif dari tandan kosong kelapa sawit: 1. Bagaimana pengaruh parameter (konsentrasi dan waktu) dalam mengoptimalkan serbuk kayu tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan dasar untuk memperoleh c-aktif sebagai bioadsorben. 2. Bagaimana perbedaan daya adsorbsi pada logam berat Ag pada C-aktif dari serbuk kayu tandan kosong kelapa sawit. 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini dilakukan dnegan tujuan: 1. Mempelajari penyerapan ion logam Ag oleh C-aktif dari serbuk kayu tandan kosong kelapa sawit. 2. Mempelajari pengaruh beberapa parameter (konsentrasi dan waktu) terhadap penyerapan ion logam Ag pada C-aktif dari tandan kosong kelapa sawit. 3. Mengetahui efektifitas penyerapan ion logam Ag pada C-aktif dari serbuk kayu tandan kosong kelapa sawit. 1.4 Manfaat penelitian Penelitian ini dilakukan guna memberikan informasi untuk memanfaatkan tandan kosong kelapa sawit yang merupakan limbah yang melimpah pada industry kelapa sawit sebagai sumber C-aktif yang bermanfaat sebagai adsorben logam berat (khususnya Ag) dalam air yang tercemar. Selain itu, juga diharapkan hasil dari penelitian ini dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas air bersih di beberapa aderah di Indonesia terutama di kota-kota besar yang sumber airnya rentan akan pencemaran.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODE PENELITIAN Ide yang dituangkan dalam makalah ini yaitu “Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elais Guineensis Jacq) Sebagai Bahan Dasar C-Aktif Untuk Adsorpsi Logam Perak Dalam Air”. Dimana tahapan-tahapan dalam membuat tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan dasar C-Aktif ini yaitu Preparasi C-aktif dari tankos kelapa sawit, karakterisasi C-aktif hasil preparasi dan karakterisasi adsorpsi ion logam Ag(I) pada C-aktif hasil preparasi. 1. Preparasi C-aktif Preparasi C-aktif dari tankos kelapa sawit prosedur kerjanya yaitu sampel tankos kering dicuci dikeringkan pada sinar matahari selama 6 hari kemudian disimpan dalam kantung plastic sebelum digunakan lebih lanjut. Preparasi C-aktif dilakukan mengadopsi metode Rahman dan Saad (2003) dengan cara karbonisaasi sampel tankos kelapa sawit dalam tanur pada suhu 700oC selama 1 jam. Setelah itu ditentukan selisih berat sebelum pemanasan dan sesudah pemanasan. Sampel kemudian diayak dengan ayakan 100 mesh sehingga diperoleh keseragaman bentuk. Proses aktivasi dilakukan dengan cara merendam sampel hasil karbonisasi kedalam larutan ZnCl2 50% selama 2 hari. Setelah didekantasi, sampel ditanur pada suhu 700oC selama 1 jam, dicuci dengan HCl dan akuades serta dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC selama 1 hari. 2. Karakteristik C-aktif Hasil Preparasi Karakterisasi C-aktif hasil preparasi dilakukan dengan cara mengamati struktur morfologi permukaan dengan metode SEM dan membandingkan luas permukaan spesifik karbon yang belum diaktivasi dan setelah diaktivasi. 3. Karakterisasi Adsorpsi Ion Logam Ag(I) PadaC-Aktif Hasil Preparasi a. Penentuan kapasitas adsorpsi : adsorben hasil preparasi diinteraksikan dengan masing-masing larutan Ag (I) dengan cara dikocok selama 90 menit. Variasi konsentrasi yang digunakan adalah 6, 10, 20, 30, 40, 60, 70 dan 100 mg/L. Selanjutnya dilakukan penyaringan dan konsentrasi ion Ag(I) dalam filtrate diukur menggunakan spektrofotometer serapan atom. b. Penentuan laju adsorpsi

:

adsorben hasil preparasi diinteraksikan dengan

larutan Ag (I), 100 mg/L dengan cara dikocok. Variasi waktu yang digunakan

adalah 2, 4, 8, 10, 15, 40, 90 dan 120 menit. Selanjutnya dilakukan penyaringan dan konsentrasi ion Ag(I) dalam filtrate diukur menggunakan spektrofotometer serapan atom. c. Analisis dan interpretasi data : Penentuan kapasitas adsorpsi Ag(I) dilakukan berdasarkan persamaan isotherm adsorpsi Langmuir dan Freundlich kemudian dibandingkan nilai koefisien lineritasnya. Tujuannya adalah untuk mengetahui kecenderungan jenis adsorpsi yang

terjadi

(lebih mengikuti persamaan

isotherm adsorpsi Langmuir atau Freundlich). Isoterm adsorpsi Freundlich dirumuskan dalam bentuk persamaan: m = k C1/n log m = log k + 1/n log C dimana m adalah jumlah gram teradsorpsi per gram adsorben, C adalah konsentrasi adsorbat pada kesetimbangan,

k

dan

1/n

adalah tetapan.

Dengan

mengukur m sebagai fungsi C maka nilai n dan k akan ditentukan dari slop dan intersepnya. Sedangkan isotherm adsorpsi Langmuir dinyatakan dalam suatu bentuk persamaan linear yang dituliskan sebagai berikut : 𝐶 𝑚

=

1 𝑏𝐾

+

𝐶 𝑏

Dimana m adalah jumlah logam yang teradsorpsi per gram adsorben pada konsentrasi C,

K adalah konstanta kesetimbangan (afinitas adsorpsi), C adalah

konsentrasi ion logam yang teradsorpsi pada kondisi kesetimbangan (kapasitas adsorpsi maksimum). Plot C/m terhadap C

akan diperoleh garis lurus sehingga konstanta

kesetimbangan K dan kapasitas adsorpsi maksimum b dapat ditentukan dari slop dan intersep. Model

kinetika Santosa

(2001)

(hasil modifikasi dari

model

kinetika

Langmuir-Hinshelwood) digunakan untuk menentukan konstanta laju adsorpsi dalam suatu bentuk persamaan sebagai berikut : 𝐶 ln( 0 ) 𝐶𝐴

𝐶𝐴

+𝐾 =

𝑘1 𝑡 𝐶𝐴

Dimana C0 adalah konsentrasi awal adsorbat, CA adalah konsentrasi akhira dsorbat, K adalah koefisien kesetimbangan, k1 adalah kinetika adsorpsi dan t adalah waktu. Dengan membuat kurva linier ln (C0/CA)/CA versus t/CA, sehingga mendapatkan

slop yang merupakan harga k1 dan intersep yang merupakan harga K. Melalui harga k1 dapat dinyatakan laju adsorpsi secara kuantitatif (Yoshida et al. 1994).