APLIKASI ZEOLIT DALAM BIDANG LINGKUNGAN

Sintesis Zeolit Menggunakan Abu Layang Batubara dan Aplikasinya dalam

Penghilangan Cu2+, Ni2+, Mn2+ dari Limbah Industri Kertas

Synthesis of Zeolite using Fly ash and its application

in Removal of Cu2+ , Ni2+, Mn2+

from Paper Industry Effluent

Khadse Shaila1, Panhekar Deepaand2, Patil Pralhad1

1L IT, RTM Nagpur University, Nagpur, INDIA

2Department of Chemistry, Dr. Ambedkar College, Deeksha Bhoomi, Nagpur, INDIA

Oleh :

Ani Lailia (1315041012)

Nita Pita Sari (1315041037)

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2014

Abstract

An improved synthesis for fly ash based zeolite has been attempted and studies have been carried out for the removal of Cu2+, Ni2+ and Mn2+ from paper industry wastewater. The parameters affecting adsorption process, such as initial pH, weight of zeolite, contact time were investigated. The transition metal ions present in the waste Cu2+, Ni2+ and Mn2+ shows better adsorption capacities on synthesized zeolite. The order of removal of heavy metal ions is Ni2+ > Mn2+ > Cu2+.

Keywords: Fly ash, zeolite, paper industry waste, transition metal ions, adsorption, atomic absorption spectrophotometer.

ii

ABSTRAK

Sebuah peningkatan sintesis untuk abu terbang batubara (Fly ash) berbasis zeolit telah dicoba dan diteliti untuk menghilangkan logam Cu2+, Ni2+ dan Mn2+ dari air limbah industri kertas. Parameter yang mempengaruhi proses adsorpsi, seperti pH awal, berat zeolit, dan waktu kontak. Ion-ion logam transisi yang terdapat dalam limbah Cu2+ , Ni2+ dan Mn2+ menunjukkan kapasitas adsorpsi yang lebih baik pada Zeolit Sintetis. Urutan penghapusan ion logam berat adalah Ni2+ > Mn2+ > Cu2+.

Kata kunci: Fly ash, zeolit, limbah industri kertas, ion-ion logam transisi, adsorpsi, spectrophotometer adsorpsi atom.

Kata Pengantariii

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah yang maha kuasa, sehingga kami dapat

menyelesaikan makalah mata kuliah teknologi zeolit dengan judul “Sintesis Zeolit

Menggunakan Abu Layang Batubara dan Aplikasinya dalam Penghilangan Cu2+,

Ni2+, Mn2+ dari Limbah Industri Kertas”.

Sholawat dan salam kami curahkan kepada nabi Muhammad SAW yang

telah menerangi, membimbing umat manusia yang jahiliyah menuju manusia

yang berpengetahuan luas dan beriman.

Makalah ini berisi tentang pemanfaatan fly ash sebagai sintesis zeolit yang akan

digunakan untuk mengadsorpsi logam berat yang terkandung pada limbah industri

kertas. Terimakasih kepada keluarga yang telah mendukung, dosen mata kuliah zeolit

bapak Darmansyah S.T, M.T dan semua kerabat.

Tentu masih banyak kekurangan yang terdapat dalam makalah ini,untuk itu penyusun

berharap kritik dan saran dari pembaca.

Oktober 2014

Penulis

DAFTAR ISI

iv

KATA PENGANTAR.........................................................ii

DAFTAR ISI....................................................................iii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang.......................................................1

1.2 Rumusan Masalah....................................................2

1.3 Tujuan.....................................................................2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Zeolit......................................................................3

2.2 Struktur Mineral Zeolit.............................................3

2.3 Aplikasi Zeolit..........................................................4

2.4 Fly ash....................................................................6

2.5 Potensi fly ash (abu terbang) sebagai adsorben...........................6

BAB III METODOLOGI

3.1 Bahan Baku dan Metode...........................................8

3. 2 Sintesis Zeolit.........................................................8

3.3 Percobaan Adsorpsi.................................................9

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakterisasi zeolit disintesis dari fly ash.................................11

4.2 Hasil Percobaan Adsorpsi..................................................11

4.3 Adsorpsi Isotermal...................................................13

BAB V KESIMPULAN.......................................................18

DAFTAR PUSTAKA..........................................................19

v

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air limbah dari berbagai industri seperti electroplating, kertas dan pulp, pelapisan

logam, operasi pertambangan, proses manufaktur baterai, proses produksi kaca

dikenal mengandung logam berat seperti Cu, Ni, Pb, Cr, Zn, Cd dan Fe. Logam

berat ini adalah non-biodegradable yang mengarah ke beberapa masalah

kesehatan pada hewan, tumbuhan dan manusia seperti kanker, gagal ginjal,

asidosis metabolik, ulkus oral, gagal ginjal dan kerusakan di perut hewan pengerat

(Bernard, 2013). Kontaminan ini harus dikeluarkan dari air limbah sebelum debit

karena mereka dianggap persisten, bio akumulatif dan zat-zat beracun (Manuel,

2005). Di antara metode lanjutan penghilangan logam berat, adsorpsi adalah yang

paling efektif dan ekonomis karena biaya relative rendah (Yadla, 2012).

Di India hampir 90 mt dihasilkan fly ash per tahun dan bertanggung jawab atas

polusi lingkungan (Senapati, 2011). Sebagian besar fly ash disimpan dalam

bendungan abu dan tempat pembuangan sampah. Untuk mengelola bendungan

abu mahal, menyebabkan hilangnya lahan untuk digunakan, dampak negatif pada

lingkungan, menyebabkan polusi udara dan air. Fly ash terutama terdiri dari kaca

aluminosilikat, mulit (Al6Si2O13) dan quartz (SiO2). Rasio Si/Al zeolit rendah

menyediakan sorbent yang sangat baik untuk adsorpsi logam transisi karena

kemampuan tukar kation (KTK) tinggi dan volume pori besar. Pencemaran air di

sungai Kanhan disebabkan karena pembuangan limbah dari pembangkit listrik

termal Khaperkheda telat diteliti. Zeolit berbasis Fly ash menunjukkan kapasitas

adsorpsi yang lebih tinggi untuk penghilangan Cu2+, Pb2+ dan Cd2+ dari air limbah

daripada fly ash itu. Hal ini melaporkan bahwa Na-P1, hydroxysodalite dan Tipe

zeolit X disintesis dari fly ash efektif dalam menghilangkan Fe, Cu, Zn dan Pb

dari aliran limbah yang terkontaminasi limbah. Di antara zeolit alam, kitosan,

biopolimer yang telah diteliti sebagai adsorben harga rendah untuk

1

menghilangkan timbal dari limbah air. Zeolit - A diperoleh dari abu terbang

(FAZ-A) telah dipatenkan secara nasional dan internasional. FAZ-A

menunjukkan efisiensi maksimum untuk menghilangkan timbal diikuti oleh

kadmium dan tembaga (Kumar, 2004).

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan peningkatan sintesis

zeolit dari abu terbang dan menemukan penerapannya dalam penghilangan ion

logam berat dari limbah industri kertas. Karena metodologi yang ada banyak

digunakan NaOH dan Na2CO3 untuk sintesis zeolit dengan cara hidrotermal dari

abu terbang, kami berpikir mempelajari pengaruh penambahan KOH ke NaOH

dan Na2CO3. Percobaan dilakukan untuk menunjukkan efisiensi penghilangan

logam berat dari air limbah industri kertas dengan Zeolit sintesis baru.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimanakah mensintesis zeolit menggunakan fly ash?

Bagaimanakah sintesis zeolit dari fly ash mengadsorpsi logam berat yang

terkandung dalam limbah industri kertas?

Bagaimanakah pengaruh pH dan waktu kontak pada proses adsorpsi logam

berat tersebut?

1.3 Tujuan

Untuk mengetahui sintesis Zeolit menggunakan fly ash

Untuk mengetahui sintesis zeolit dari fly ash mengadsorpsi logam berat yang

terkandung dalam limbah industri kertas.

Untuk mengetahui pengaruh pH dan waktu kontak pada proses adsorpsi

logam berat tersebut.

BAB II

2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Zeolit

Zeolit berasal dari kata “zeinlithos” yang berarti batuan berbuih. Zeolit merupakan

kristal alumina silikat dengan rumus empiris Mx/n.(AlO2)x.(SiO2)y.xH2O.

Terbentuk dari tetrahedral alumina dan silika dengan rongga-rongga didalam yang

berisi ion-ion logam, biasanya golongan logam alkali, dan molekul air yang bergerak

bebas. Zeolit merupakan suatu kelompok mineral yang dihasilkan dari proses

hidrotermal pada batuan beku basa. Mineral ini biasanya dijumpai mengisi celah-

celah ataupun rekahan dari batuan tersebut. Selain itu zeolit juga merupakan endapan

dari aktivitas vulkanik yang banyak mengandung unsur silika. Pada saat ini

penggunaan mineral zeolit semakin meningkat, dari penggunaan dalam industri kecil

hingga dalam industri berskala besar. Karena sifat-sifat yang dimiliki oleh zeolit,

maka mineral ini dapat dimanfaatkan seperti dalam bidang industri yaitu sebagai

bahan yang dapat digunakan untuk membantu pengolahan limbah pabrik. Masalah

limbah industri semakin meresahkan masyarakat, sehingga banyak dilakukan usaha-

usaha untuk mengatasi pencemaran limbah ini, baik itu dengan mengurangi volume

limbah yang terbuang ataupun dengan mendaur ulang kembali limbah tersebut. Zeolit

Zeolit sintetis adalah suatu senyawa kimia yang mempunyai sifat fisik dan kimia

yang sama dengan zeolit alam. Zeolit ini dibuat dari bahan lain dengan proses

sintetis. Karena secara umum zeolit mampu menyerap, menukar ion dan menjadi

katalis, membuat zeolit sintetis ini dapat dikembangkan untuk keperluan alternatif

pengolah limbah.

2.2 Struktur Mineral Zeolit

Zeolit adalah mineral dengan struktur kristal alumino silikat yang berbentuk

framework (struktur tiga dimensi), dan mempunyai rongga serta saluran yang diisi

oleh kation logam alkali dan atau alkali tanah serta molekul air. Ion logam dan

molekul air dapat digantikan oleh ion atau molekul lain secara reversibel tanpa

merusak struktur zeolit, sehingga zeolit dapat digunakan untuk menyerap ion logam.

3

Sampai saat ini telah ditemukan lebih dari 50 jenis zeolit alam. Namun yang

mempunyai nilai komersil diantaranya adalah jenis klinoptilolit, mordenit, filipsit,

kabazit, erionit, ferrierit dan faujasit (Dyer, A.1988).

Mineral zeolit mengandung senyawa alumunium silikat yang memiliki struktur

kerangka tiga demensi terbentuk oleh tetrahedral AlO4 dan SiO4 dengan rongga di

dalamnya terisi ion-ion logam biasanya logam alkali tanah (Na, K, Mg, Ca dan Fe)

dan molekul air yang cenderung dapat bergerak bebas dalam ruang intermilar struktur

rongga. Untuk mempermudah terjadinya proses pertukaran kation-kation, padatan

zeolit dibuat homogen, maka perlu dilakukan proses preparasi baik fisika maupun

kimia yaitu dengan pemanasan dan atau menambah asam atau garam tertentu

(Susetyaningsih dkk, 2009).

2.3 Aplikasi Zeolit

1. Aplikasi Umum

Zeolit memiliki berbagai kegunaan komersial (Intersun,2007) termasuk:

a. Budidaya Perikanan

Filtrasi Amoniak

Biofilter Media

b. Pertanian

Pengontrol bau

Pengontrol hewan ke lingkungan pertanian

Aditif pakan Ternak

c. Hortikultura

Pembibitan, rumah kaca

Florikultura

Sayuran / herbal

Silvikultur (kehutanan, perkebunan pohon)

Medium untuk hidroponik

d. Produk Rumah Tangga

Pengontrol bau Rumah Tangga

4

e. Produk Industri

Absorbents untuk minyak dan limbah

Pemisahan Gas

f. Aplikasi Lingkungan.

Meskipun aplikasi lingkungan zeolit relatif kecil dibandingkan dengan aplikasi

dari sifat katalitik mereka, penelitian yang cukup besar dan beberapa implementasi

telah terjadi termasuk:

a. Limbah radioaktif

Situs remediasi / dekontaminasi

b. Pengolahan Air

Air filtrasi

Penghilangan logam berat

Kolam renang

c. Pengolahan Air Limbah

Penghilangan Amonia limbah cair

Penghilangan logam berat

g. Aplikasi Radionuklida

Zeolit adalah salah satu dari beberapa teknologi nano yang telah diselidiki untuk

keperluan rehabilitasi lingkungan. Karena pertukaran ion mereka properti, dan fakta

bahwa mereka adalah produk alami tampaknya jinak yang dapat membawa perbaikan

tertentu (seperti meningkatkan kapasitas pertukaran kation tanah dan kelembaban

tanah, meningkatkan konduktivitas hidrolik, meningkatkan hasil panen di tanah yang

diasamkan, dan mengurangi penyerapan kontaminan logam tanah ke sifat tanaman.

Zeolit telah diuji kemampuannya untuk memulihkan logam berat dalam tanah. Pernah

dilakukan penyelidikan eksperimental penyerapan tanaman cesium dari tanah diubah

dengan Klinoptilolit dan kalsium karbonat ( Anonim, 2012).

2.4 Fly ash (abu terbang)

5

Fly ash (abu terbang) adalah bagian dari abu bakar yang berupa bubuk halus dan

ringan yang diambil dari campuran gas tungku pembakaran yang menggunakan

bahan batubara. Abu terbang diambil secara mekanik dengan sistem pengendapan

elektrostatik (Hidayat,1986). Secara kimia abu terbang merupakan material oksida

anorganik mengandung silika dan alumina aktif karena sudah melalui proses

pembakaran pada suhu tinggi. Bersifat aktif yaitu dapat bereaksi dengan komponen

lain dalam kompositnya untuk membentuk material baru (mulite) yang tahan suhu

tinggi. (www.tekmira.esdm.go.id.)

Komponen utama dari abu terbang batubara yang berasal dari pembangkit listrik

adalah silika (SiO2), alumina, (Al2O3), dan besi oksida (Fe2O3), sisanya adalah karbon,

kalsium, magnesium, dan belerang.

Sifat kimia dari abu terbang batubara dipengaruhi oleh jenis batubara yang dibakar

dan teknik penyimpanan serta penanganannya. Abu terbang batubara terdiri dari

butiran halus yang umumnya berbentuk bola padat atauberongga. Ukuran partikel abu

terbang hasil pembakaran batubara bituminous lebih kecil dari 0,075 mm. Kerapatan

abu terbang berkisarantara 2100 sampai 3000 kg/m3 dan luas area spesifiknya antara

170 sampai 1000 m2/kg. (Yoga, 2007).

2.5 Potensi fly ash (abu terbang) sebagai adsorben

Komponen yang terkandung dalam abu terbang batubara bervariasi bergantung pada

sumber batubara yang dibakar, tetapi semua abu terbang batubara mengandung SiO2

dan CaO. Jika tidak diolah lebih lanjut, abu terbang dapat menyebabkan dampak

negatif bagi lingkungan. Abu terbang batubara dapat mengkontaminasi air tanah

dengan kandungan pengotor seperti arsenik, barium, berillium, boron, cadmium,

komium, thallium, selenium, molibdenum dan merkuri. Abu terbang batubara

umumnya dibuang di landfill atau ditumpuk begitu saja di dalam area industri.

Penumpukkan abu terbang batubara ini menimbulkan masalah bagi lingkungan.

Berbagai penelitian mengenai pemanfaatan abu terbang batubara sedang dilakukan

untuk meningkatkan nilai ekonomisnya serta mengurangi dampak buruknya terhadap

6

lingkungan. Saat ini umumnya abu terbang batubara digunakan dalam pabrik semen

sebagai salah satu bahan campuran pembuat beton. Selain itu, sebenarnya abu terbang

batubara memiliki berbagai kegunaan sebagai aditif dalam pengolahan limbah (waste

stabilization) dan dikonversi menjadi zeolit dan adsorben. Konversi abu terbang

batubara menjadi zeolit dan adsorben merupakan contoh pemanfaatan efektif dari abu

terbang batubara. Keuntungan adsorben berbahan baku abu terbang batubara adalah

biayanya murah. Selain itu, adsorben ini dapat digunakan baik untuk pengolahan

limbah gas maupun limbah cair. Abu terbang batubara memiliki potensi dikonversi

menjadi zeolit jika memiliki kandungan alumina-silika yang cukup tinggi dan

kandungan karbon yang rendah. Jenis zeolit yang dihasilkan dari abu terbang

bergantung pada komposisi awal dan metode konversinya. Metode yang umum

digunakan adalah hydrothermal alkali treatment yaitu memanaskan campuran abu

terbang dengan larutan alkali (KOH, NaOH) (Querol, et al., 2002: 413-423).

BAB III

METODOLOGI

7

3.1 Bahan dan Metode

Penanganan dan penyimpanan Material : Bubuk fly ash batubara diperoleh dari

Khaperkheda Thermal Power Station digunakan sebagai bahan baku. Sampel fly ash

segar yang dikumpulkan dari penangkap debu dan disimpan dalam wadah plastik

tertutup memiliki tutup kedap udara. Wadah plastik disimpan di ruang gelap sejuk

jauh dari sumber air, sinar matahari langsung dan dari suhu berfluktuasi

(Musyoka,2009).

Air limbah industri kertas dikumpulkan dari industri di Maharashtra Industrial

Development Corporation (MIDC), Nagpur. Pengambilan sampel dilakukan dengan

mengikuti teknik dan prosedur standar.

Setelah pengumpulan sampel, parameter seperti suhu, pH dan warna diukur dengan

menggunakan termometer, pH meter dan dengan pengamatan visual. Kemudian

sampel dipindahkan ke Botol kaca Amber berwarna untuk mencegah oksidasi ion

logam. Karakterisasi Fly ash dilakukan dengan fluoresensi X-ray di Indian Biro

Pertambangan (IBM), MIDC, Nagpur. Analisis limbah industri kertas dilakukan oleh

atom spektrofotometer serapan (AAS) (GBC 906 AA) dan induktif spektrometer

plasma (ICP) (GY 166 Ultrace) dari IBM, MIDC, Nagpur. Analisis menunjukkan

adanya Cu2+ , Ni2+, Mn2+, Cr6+ dan Fe3+ . Dalam karya ini, kami telah meneliti

penghilangan Cu2+, Ni+ dan Mn2+ dengan menggunakan zeolit sintesis yang baru

sebagai adsorben.

3.2 Sintesis zeolit

Fly ash awalnya disaring untuk menghilangkan partikel yang lebih besar dengan

menggunakan Teknik Sieve Shaker (Saringan uji Filterwel) dari ukuran mata jaring

72 μ. Fly ash menjadi sasaran untuk pra-perlakuan dengan 8N HCl selama 2 jam.

Fusion dari fly ash dengan NaOH dan Na2CO3 dilakukan dengan perbandingan

1:1,5:0,5. KOH (0.1g) ditambahkan kedalam campuran dan campuran dipanaskan di

tungku redam pada suhu 700oC selama 1 jam. Massa Fused didinginkan, digiling dan

8

dicampur secara menyeluruh dalam air suling dengan penambahan simultan larutan

aluminat natrium. Slurry yang diperoleh kemudian mengalami pengadukan dan

penuaan selama 8 - 10 jam. Saat itu dikenakan hidrotermal kristalisasi dalam wadah

tertutup di oven pada suhu 100oC selama 2-3 jam. Setelah kristalisasi produk kristal

padat dihasilkan dengan filtrasi menggunakan pompa vacum. Kristal padat Itu dicuci

dengan air suling ganda dan dikeringkan dalam oven. Langkah-langkah setelah fusi

diikuti sebagaimana disebutkan dalam literature (Udhoji, 2005).

Efisiensi zeolit sintetis yang baru sebagai adsorben untuk penghilangan ion logam

berat dari limbah industri adalah diteliti sebagai berikut:

3.3 Percobaan adsorpsi

Percobaan Modus Batch yang dilakukan pada 100 ml labu kerucut dengan

penambahan sejumlah zeolit yang diinginkan ke dalam 50 ml air limbah. Dalam

semua percobaan, labu terguncang pada 100 rpm pada shaker mekanis untuk interval

waktu yang telah ditentukan pada suhu 250°C. Setelah agitasi, zeolit dipisahkan

dengan filtrasi dan beberapa aliquot filtrat dalam supernatan dianalisis menggunakan

atom adsorpsi spektrofotometer (AAS) dan induktif plasma spektrofotometer (ICP).

Jumlah ion logam teradsorpsi pada zeolit dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Removal % = (Ci - Ce) / Ci * 100

Dimana,

Ci = Konsentrasi sebelum adsorpsi, Ce = Konsentrasi setelah adsorpsi.

PH larutan ditemukan 5. Pengaruh Berat zeolit pada penghilangan ion logam transisi

diteliti dengan menambahkan 50 ml air limbah ke 0.1g, 0.2g, 0.3g, 0.4g dan 0.5g

zeolit ke dalam labu kerucut. Campuran terguncang dalam pengocok mekanik di

sekitar 100 rpm selama 5 jam. Filtrat ini dianalisis dengan menggunakan

spektrofotometer serapan atom (AAS) dan induktif spektrofotometer plasma (ICP).

Untuk 50 ml air limbah industri dicampur dalam 0.1g zeolit untuk mengetahui

pengaruh waktu kontak pada adsorpsi ion logam transisi. Labu dikocok selama 1, 2,

9

3, 4 dan 5 jam. Konsentrasi ion logam diperoleh dengan menggunakan AAS dan ICP.

Demikian pula pengaruh pH pada adsorpsi ion logam transisi diteliti dengan

menyesuaikan pH air limbah industri ke 1, 2, 3, 4 dan 5 dengan menambahkan HCl.

solusi diperlakukan seperti sebelumnya dan dianalisis menggunakan AAS dan ICP.

 

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

10

4.1 Karakterisasi zeolit disintesis dari fly ash

Hasil komposisi unsur bahan zeolit adalah dengan Fluoresensi Energi dispersif X-ray

(EDXR) (Model no.EDX700, Shimadzu) dan disajikan dalam Tabel-1.

Tabel-1

4.2 Hasil Percobaan Adsorpsi: Pengaruh berat zeolit, waktu kontak dan pH

pada penyerapan ion Cu2+ , Ni 2+ , Mn2+

Efek dosis adsorben pada penghilangan logam transisi ion Cu2+ ,Ni2+, Mn2+

ditunjukkan pada gambar 1. Jumlah sorben adalah bervariasi 0,1-0,5 g / L dan

diseimbangkan selama 5 jam. Hasil menunjukkan bahwa penghilangan persen Cu2+ ,

Ni2+ dan Mn2+ menurun dengan peningkatan dosis adsorben dan maksimum 54,51%

pada 0,1 g / L zeolit.

Waktu kesetimbangan yang dibutuhkan untuk penyerapan ion logam transisi Cu2+ ,

Ni2+ dan Mn2+ pada zeolit dengan 0,1 g / L pada interval waktu penelitian yang

berbeda. Gambar 2 menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi meningkat tajam dengan

meningkatnya waktu dan mencapai keseimbangan dalam 5 jam. Oleh karena itu,

waktu adsorpsi diatur ke 5 jam di setiap percobaan. Urutan adsorpsi ion logam

transisi pada zeolit adalah Ni2+ > Mn2 > Cu2+.

pH fasa larutan mengatur spesiasi logam dan juga disosiasi bagian fungsional aktif

pada sorben. Oleh karena itu penyerapan logam kritis terkait dengan PH. Dalam

rangka membangun pengaruh pH pada adsorpsi Cu2+ , Ni2+ dan Mn2+ ke zeolit

sintesis. Percobaan penyerapan batch pada nilai pH yang berbeda dilakukan dalam

11

kisaran 1 sampai 5 (gambar 3). itu mengamati bahwa adsorpsi maksimum ion logam

transisi diamati pada pH 5.

Gambar 1

Gambar 2

Gambar 3

12

4.3 Isotermal Adsorpsi

Model Langmuir isoterm adalah Model yang paling umum digunakan untuk

menghitung jumlah adsorbat teradsorpsi pada adsorben. Langmuir isoterm dapat

dinyatakan dalam sebuah konstanta RL berdimensi, didefinisikan sebagai

Dimana Co adalah konsentrasi awal (mg/l), RL adalah Menunjukkan isoterm tersebut,

KA adalah tingkatan adsorpsi. Nilai-nilai RL yang ditemukan di antara 0 hingga 1,

menunjukkan adsorpsi logam yang baik untuk diteliti ke adsorben.

Model isoterm Liberisasi Freundlich diaplikasikan untuk adsorpsi ion logam berat

dan dinyatakan sebagai:

Log (X/m) = Log KF + 1/n (Log Ce)

Dimana, (x/m) adalah jumlah ion logam berat teradsorpsi pada kesetimbangan

(mg/g), Ce adalah konsentrasi kesetimbangan dari berat ion logam (mg/l). KF dan n

adalah nilai-nilai konstanta dihitung dari intercept dan slope dari plot.

13

Koefisien regresi R2 untuk nilai Langmuir dan Freundlich untuk adsorpsi Cu2+, Ni2+,

Mn2+ ditemukan antara 0 sampai 1 menunjukkan adsorpsi ion logam yang baik

dengan zeolit sintetis. Fungsi kekuatan adsorpsi terletak pada proses adsorpsi, 1/n

untuk adsorpsi Ni ditemukan diatas 1, ini menunjukkan adsorpsi co-operative.

Gambar 4

Gambar 5

14

Gambar 6

Gambar 7

15

Gambar 8

16

Gambar 9

BAB V

17

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Zeolit-P disintesis dari abu terbang (fly ash) pembakaran batu bara dengan cara

hidrotermal abu dengan NaOH, Na2CO3 dan KOH. Dengan memvariasikan rasio fusi

zeolit -P dicapai. Zeolit–P yang dihasilkan lebih efektif dalam penghilangan ion

logam transisi yang terdapat dalam limbah industri kertas. Urutan penghilangan ion

logam berat adalah Ni2+> Mn2+ > Cu2+.

Hal ini dipertimbangkan bahwa prosedur modifikasi ini dapat mengkonversi abu

terbang menjadi produk yang bermanfaat yang akan membuktikan keefektifan dalam

menghilangkan ion logam transisi dari air limbah industri kertas.

DAFTAR PUSTAKA

18

Bernard E., Jimoh A. and Odigure J.O., Heavy Metals Removal from Industrial Wastewater by Activated Carbon Prepared from Coconut Shell, Research Journal of Chemical Sciences, 3(8), 3-9 (2013)

Manuel A., Jime´nez V., Rodrı´guez-Castello´n E., Jime´nez-Lo´pez A., Jime´nez-Jime´nez J., Heavy metals removal from electroplating wastewater by aminopropyl-Si MCM-41, Chemosphere, 59, 779–786 (2005)

Yadla S., Sridevi V. and Chandana L., A Review on Adsorption of Heavy Metals from Aqueous Solution, Journal of Chemical, Biological and Physical Sciences, 2(3), 1585-1593 (2012)

Senapati M.R., Fly ash from thermal power plants–waste management and overview, Current Science, 100(12), 25 (2011)

Holler H. and Wirsching U., Zeolite formation from fly ash, Fortschr. Miner, (63), 21-43 (1985).

Querol X., Plana F., Alastuey A. and Lopez-Soler A., Andres J.M., Juan R., Ferrer P. and Ruiz C.R.A., Fast method of recycling fly ash: Microwave assisted zeolite synthesis, Environ. Sci. Technol., (31) 2527-2532 (1997b)

Thorat P. and Charde V., Physicochemical Study of Kanhan River Water Receiving Fly Ash Disposal Waste Water of Khaperkheda Thermal Power Station, India, International Research Journal of Environment Sciences, 2(9), 10-15 (2013)

Yanxin W., Yonglong G., Zhihua Y., Hesheng C. and Querol X., Synthesis of zeolites using fly ash and their application in removing heavy metals from waters, Science In China (Series D), 46(9), 967-976 (2003)

Woolard C.D., Petrus K. and Horst M van der, The use of a modified fly ash as an adsorbent for lead, Water S.A., 26(4), 531-536 (2000)

Vadapalli V., Gitari W., Ellendt A., Petrik L., Balfour G., Synthesis of zeolite-P from coal fly ash derivative and its utilisation in mine-water remediation, South African Journal of Science, 106 (5/6), 7, (2010)

19

Solanki P., Gupta V. and Kulshreshtra R., Synthesis of Zeolite from Fly Ash and Removal of Heavy Metal Ions from Newly Synthesized Zeolite, E-Journal of Chemistry, 7(4), 1200-1205 (2010)

Singh D., Mishra M., Mishra A.K. and Singh Anjali, Removal of Lead from Waste Water Using Low Cost Adsorbent,, International Research Journal of Environment Sciences, 2(9), 23-26 (2013)

Kumar P., Rayalu S. and Dhopte S., Fly ash based zeolite-A: A suitable sorbent for lead removal, Indian journal of Chemical Technology, 11, 227-233 (2004)

Musyoka N.M. Petrik L., Balfour G., Natasha M. GitariW. and Mabovu B., International Mine Conference Proceeding, South Africa, 680-687, 19th– 23rd October2009.

National Environmental Engineering Research Institute,Nagpur, Manual on water and waste water analysis,(1988)

IS: 3025 Part II (2004)

Udhoji J.S., Bansiwal A.K., Meshram S.U. and RayaluS.S., Improvement in optical brightness of fly ash based zeolite-A for use as detergent builder, Journal of Scientific & Industrial Research, 64, 367-371, (2005)

Tiwari S.P., Singh D.K. and Saksena D.N., Hg (II) adsorption from aqueous solutions using rice husk, J. Environ. Eng., 121, 479-481 (1995)

Pandey P., Sharma S., Sambi S., Kinetics and equilibriumstudy of chromium adsorption on zeolite NaX, International Journal of Environmental Science Technology, 7(2), 395-404, (2010)

Mohan S. and Karthikeyan, Removal of lignin and tannincolor from aqueous solution by adsorption on to activatedcarbon solution by adsorption on to activated charcoal,Environ. Pollut., 97, 183-187, (1997)

Dyer, A. 1988. An Introduction to Zeolite Molecular Sieves. Chichester : John Willey

and Sons

20

Khadse Shaila, Panhekar Deepa, and Patil Pralhad. Synthesis of Zeolite using Fly ash

and its application in Removal of Cu2+, Ni2+, Mn2+, from Paper Industry

Effluent. Res. J. Chem. Sci. ISSN 2231-606X Vol. 4(3), 5-9, March (2014)

Susetyaningsih, Retno. Dkk. 2009. Karakterisasi Zeolit Alam pada Reduksi Kadar

Khrom dalam Limbah Cair ISSN 1978=0176. Sekolah Tinggi Tenaga Nuklir

BATAN. Yogyakarta

InterSun. 2007. Zeolite Applications. Website. Accessed October 2014.

http://www.siberg.com/zeolite.htm

www.tekmira.esdm.go.id. Pemanfaatan Abu Batubara sebagai Bahan Pembenah

Tanah atau Soil Conditioner di Daerah Penimbunan Tailing Pengolahan

Emas; diakses tanggal 25 September 2009

Yoga Pratama, Heri T. Putranto. Coal Fly Ash Conversion to Zeolite for Removal of

Chromium and Nickel from Wastewaters.

Hidayat, Y. S. 1986. Penelitian Pendahuluan Pemanfaatan Abu Terbang (Fly

Ash) untuk Campuran Beton di Indonesia. Jurnal Litbang Vol.II No.

4–5 April – Mei 1986 : Bandung

Queroll, X., et al., Int. J. Coal Geol. 2002. 50, 413-42

21