KAJIAN PEMANFAATAN ARANG BATANG RAMBUTAN

KAJIAN PEMANFAATAN ARANG BATANG RAMBUTAN

(Nephelium sp) SEBAGAI BIOADSORBEN DALAM

MENYERAP LOGAM TEMBAGA (Cu2+

) SECARA

BATCH SHAKER

SKRIPSI

ANDRE KURNIAWAN LUMBAN GAOL

150405098

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

SEPTEMBER 2020

Universitas Sumatera Utara




) SECARA

BATCH SHAKER

SKRIPSI

Oleh

ANDRE KURNIAWAN LUMBAN GAOL

150405098

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

SEPTEMBER 2020


i


ii


iii


iv

PRAKATA

Puji dan syukur kami ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat

dan rahmat-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi ini berjudul “Kajian

Pemanfaatan Arang Batang Rambutan (Nephelium sp) Sebagai Bioadsorben Dalam

Menyerap Logam Tembaga (Cu2+

) Secara Batch Shaker”, berdasarkan hasil

penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

mendapatkan gelar sarjana teknik.

Selama pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis banyak

memperoleh bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan

terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Bode Haryanto, S.T., M.T., Ph.D selaku Dosen Pembimbing yang telah

banyak memberikan ilmu dan arahan dalam pelaksanaan penelitian serta

penyelesaian skripsi ini.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi, M.S selaku Dosen Penguji I yang turut

memberikan arahan dan saran untuk kemajuan penelitian serta penyelesaian

skripsi ini.

3. Ibu Ir. Erni Misran, S.T., M.T., Ph.D selaku Dosen Penguji II yang turut

memberikan arahan dan saran untuk kemajuan penelitian serta penyelesaian

skripsi ini.

4. Bapak Ir. Bambang Trisakti, M.T selaku Koordinator Skripsi Departemen

Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Ibu Ir. Maya Sarah, ST, MT, Ph.D., IPM selaku Ketua Departemen Teknik

Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

6. Seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,

Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga

kepada penulis.

7. Orang tua yang telah memberikan dukungan baik materil maupun spiritual.

8. Kasahia Manik selaku rekan penelitian yang selama ini bekerjasama, bertukar

pikiran, dan berjuang bersama dalam penelitian dan penyelesaian skripsi demi

meraih gelar sarjana teknik bersama-sama.


v


vi

DEDIKASI

Skripsi ini aku dedikasikan kepada:

Bapak & Keluarga tercinta

Semoga dapat membuat kalian bangga.

Terima kasih telah menjadi orangtua hebat yang telah membesarkan,

mendidik dan mendukungku dengan penuh kesabaran dan kasih sayang.

Banyak pengorbanan yang telah dilakukan untuk menyelesaikan studi

ini, semoga gelar ini menjadi berkat bagi saya dan mampu menjadi orang

yang dicita-citakan kelak


vii

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama: Andre Kurniawan Lumban Gaol

NIM: 150405098

Tempat/Tanggal Lahir: Kabanjahe, 27 September 1996

Nama Orangtua: Hotbel Lumban Gaol dan Dewi Kacaribu

Alamat Orangtua:Jln. Veteran No. 25 D Kabanjahe

Asal Sekolah:

SD Sint Yoseph Kabanjahe, Tahun 2003 –2009

SMPN 1 Kabanjahe, Tahun 2009 – 2012

SMAN 1 Matauli, Tahun 2012 – 2015

Pengalaman Organisasi/Kerja:

1. Kepala Bidang Seni dan Olahraga Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia

(HIMATEK) FT USU (2018-2019)

2. Gerakan Mahasiswa Kristen Indonesia (GMKI) FT USU sebagai Anggota (2016-

2020)

3. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU sebagai Anggota

(2015 – 2020).

4. Kerja Praktek di Sarulla Operation Ltd. (2019).


viii

STUDY OF THE UTILIZATION OF RAMBUTAN STEM

CHARCOAL (Nephelium sp) AS BIOADSORBEN IN

ABSORBING COPPER METAL (Cu2+

) BY BATCH SHAKER

ABSTRACT

This study aims to analyze the ability of rambutan charcoal adsorption in

adsorbing copper metal (Cu2+

) ions in solutions with a pH of 4.5 in various

amount of adsorbent, the concentration of Cu2+

metal ions, and the speed of

shaker stirring and to know the kinetics of rambutan stem adsorption.

Measurement of potential adsorption capacity is carried out with a batch

adsorption system by stirring. The variations in the size of the rambutan adsorben

are cut off 50/70 mesh, 70/100 mesh and 100/200 mesh, initial concentration

variations are 30 ppm, 50 ppm and 70 ppm, and the speed of shaker mixing is 50

rpm, 100 rpm, and 150 rpm. The raw material used as an adsorbent is rambutan

stem charcoal. Rambutan charcoal is sieved using 50/70 mesh, 70/100 mesh and

100/200 mesh sieves. The cut-off from the sieve is washed to a constant washing

water pH and dried in an oven at 60 ° C to a constant weight. The optimum

contact time required by the adsorbent to absorb Cu2+

metal ions is 120 minutes.

The interaction on the surface of the adsorbent with metal ions is completed by

using FTIR and SEM-EDX analysis. Kinetic models are used to identify the types

of interactions that occur, the results obtained where adsorption occurs chemically

and physically. Diffusion kinetics models tend to show diffusion down to inter-

particle adsorbents. The best percentage of metal removal in size variations is

obtained at 100/200 mesh. In the various concentration obtained the best

percentage of metal removal at a concentration of 70 ppm. While in the stirring

speed variation, the best metal allowance is obtained at a stirring speed of 150

rpm.

Keywords: Adsorption, Copper Metal Ion (Cu2+

), Optimum Contact Time,

Physical Chemistry Interaction, Internal Diffusion


ix




) SECARA BATCH

SHAKER

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk untuk menganalisis kemampuan adsorpsi arang

batang rambutan dalam menjerap ion logam tembaga (Cu2+

) pada larutan dengan

pH 4,5 dengan variasi ukuran adsorben, konsentrasi ion logam Cu2+

, dan

kecepatan pengadukan shaker serta mengetahui kinetika adsorpsi arang batang

rambutan. Pengukuran potensi kapasitas adsorpsi dilakukan dengan batch secara

pengadukan. Variasi ukuran arang batang rambutan yang digunakan yaitu cut off

50/70 mesh, 70/100 mesh dan 100/200 mesh, variasi konsentrasi awal yaitu 30

ppm, 50 ppm dan 70 ppm, serta kecepatan pengadukan shaker 50 rpm, 100 rpm,

dan 150 rpm. Bahan baku yang digunakan sebagai adsorben adalah arang batang

rambutan. Arang batang rambutan diayak dengan menggunakan ayakan 50/70

mesh, 70/100 mesh dan 100/200 mesh. Hasil cut off dari ayakan ini dicuci hingga

pH air pencuci konstan dan dikeringkan dalam oven pada suhu 60 °C hingga berat

konstan. Waktu kontak optimum yang dibutuhkan adsorben untuk menjerap ion

logam Cu2+

adalah 120 menit. Interaksi di permukaan adsorben dengan ion logam

dilengkapi dengan menggunakan analisis FTIR dan SEM-EDX. Model kinetika

digunakan untuk mengidentifikasi jenis interaksi yang terjadi, diperoleh hasil

dimana adsorpsi terjadi secara kimia dan fisika. Model kinetika difusi cenderung

menunjukkan difusi sampai ke inter-partikel adsorben. Persentase penyisihan

logam terbaik pada variasi ukuran diperoleh pada ukuran 100/200 mesh. Pada

variasi konsentrasi diperoleh persentase penyisihan logam terbaik pada

konsentrasi 70 ppm. Sedangkan pada variasi kecepatan pengadukan, diperoleh

penyisihan logam terbaik pada kecepatan pengadukan 150 rpm.

Kata kunci : Adsorpsi, Ion Logam Tembaga (Cu2+

), Waktu Kontak Optimum,

Interaksi Kimia Fisika, Difusi Internal


x

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ....................................................................... i

PENGESAHAN SKRIPSI ........................................................................................... ii

LEMBAR PERSETUJUAN........................................................................................ iii

PRAKATA .................................................................................................................. iv

DEDIKASI .................................................................................................................. vi

RIWAYAT HIDUP PENULIS .................................................................................. vii

ABSTRAK ................................................................................................................ viii

ABSTRACT ................................................................................................................ ix

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

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. ivi

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................ x

DAFTAR SINGKATAN xi

DAFTAR SIMBOL xii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

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

1.2 Perumusan Masalah .............................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................. 3

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................ 4

1.5 Ruang Lingkup Penelitian .................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 6

2.1 Logam Berat ......................................................................................... 6

2.2 Logam Tembaga ................................................................................... 6

2.3 Adsorpsi ................................................................................................ 7

2.3.1 Mekanisme Adsorpsi ................................................................ 7

2.3.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi ........................... 8

2.4 Kinetika Adsorpsi ................................................................................. 9

2.5 Isoterm Adosrpsi ............................................................................... 10


xi

2.6 Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS) ...................................... 11

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN ............................................................... 12

3.1 Lokasi Penelitian ................................................................................ 12

3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian .......................................................... 12

3.2.1 Bahan ...................................................................................... 12

3.2.2 Peralatan ................................................................................. 12

3.3 Prosedur Penelitian ............................................................................. 13

3.3.1 Preparasi Arang Rambutan (Pembuatan Adsorben) ............... 13

3.3.2 Prosedur pembuatan Larutan .................................................. 13

3.3.2.1 Pembuatan Larutan HCl 0,1 M (1 L) ........................ 13

3.3.2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M (1 L) ..................... 13

3.3.2.3 Pembuatan Larutan Pelarut dengan pH 4,5............... 14

3.3.2.4 Pembuatan Larutan Cu2+

30 ppm ............................. 14


50 ppm ............................. 14


70 ppm ............................. 14

3.3.3 Batch Adsorpsi ion Logam Cu2+

............................................ 14

3.3.3.1 Kintekika Adsorpsi Arang Pengadukan

Terhadap Ion Logam Cu2+

....................................... 14

3.3.3.2 Pengaruh Konsentrai Ion Cu2+

Terhadap

Kemampuan Adsorpsi ............................................... 14

3.3.3.3 Mengukur Pengaruh Kecepatan Pengadukan


...................................... 15

3.3.3.4 Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap

Kapasitas Adsorpsi ................................................... 16

3.4 Flowchart Peneltian ............................................................................. 17

3.4.1 Prosedur Preparasi Arang Rambutan (Pembuatan Adsorben) 17

3.4.2 Flowchart Pembuatan Larutan ................................................ 18

3.4.2.1 Pembuatan Larutan HCl 0,1 M (1 L) ...................... 18

3.4.2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M (1 L) ................... 18

3.4.2.3 Pembuatan Larutan Pelarut dengan pH 4,5............. 19


30 ppm ........................... 19


50 ppm ........................... 20


xii


70 ppm ........................... 20

3.4.3 Flowchart Adsorpsi Ion Logam Cu2+

..................................... 21

3.4.3.1 Kintekika Adsorpsi Arang Pengadukan


....................................... 21

3.4.3.2 Pengaruh Konsentrai Ion Logam

Terhadap

Kemampuan Adsorpsi ............................................... 22

3.4.3.3 Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap

Ion Logam Cu2+

........................................................ 23

3.4.3.4 Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap

Kemampuan Adsorpsi Prosedur Preparasi

Arang Rambutan (Pembuatan Adsorben) ................ 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 25

4.1 Perlakuan Awal pada Adsorben Arang Kayu Rambutan .................... 25

4.2 Penentuan Waktu Kontak Terbaik dan Kinetika Adsorpsi ................. 26

4.3 Penentuan Difusi Pori ......................................................................... 31

4.4 Jumlah Konsentrasi Cu2+

Terjerap Logam dengan Variasi

Ukuran Adsorben ................................................................................. 33



Konsentrasi Larutan ............................................................................. 34



Kecepatan Pengadukan ........................................................................ 35

4.7 Penentuan Isoterm Adsorpsi dan Kapasitas Adsorpsi dari

Penjerapan Ion Logam Tembaga ......................................................... 36

4.8 Pengujian Adsorben Arang Kayu Rambutan dengan

Menggunakan SEM-EDX.................................................................... 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 39

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 39

5.2 Saran .................................................................................................... 39

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 40


xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Diagram Skematik Yang Menunjukkan Persyaratan Penting

Untuk Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS) (New

Mexico University, 2006) ................................................................. 11

Gambar 3.1 Flowchart Preparasi Arang Rambutan (Pembuatn Adsorben)........... 17

Gambar 3.2 Flowchart Pembuatan Larutan HCl 0,1 M ......................................... 18

Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M ..................................... 18

Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut Dengan pH 4,5 ..................... 19

Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cu2+

30 ppm ....................... 19


50 ppm ........................ 20


70 ppm ........................ 20

Gambar 3.8 Flowchart Pengaruh Kintetika Adsorpsi Ion Logam Terhadap

Kemampuan Adsorpsi 21

Gambar 3.9 Flowchart Pengaruh Konsentrasi Ion Logam Terhadap

Kemampuan Adsorpsi ........................................................................ 22

Gambar 3.10 Flowchart Kinetika Adsorpsi Arang Rambutan Terhadap Ion

Logam Cu2+

........................................................................................ 23

Gambar 3.11 Flowchart Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap Kemampuan

Adsorpsi ............................................................................................. 24

Gambar 4.1 Tahap Pencucian Adsorben Arang Kayu Rambutan Hingga pH

Tidak Berubah Lagi............................................................................ 25

Gambar 4.2 Tahap Pengeringan Adsorben Arang Kayu Rambutan ...................... 26

Gambar 4.3 Persentase Penyisihan Logam Cu2+

dengan konsentrasi Ion

Logam Cu2+

70 ppm dan Ukuran Adsorben 100/200 mesh dan

Kecepatan Pengadukan 150 rpm ........................................................ 27

Gambar 4.4 Pemodelan Pseudo Orde Satu pada Konsentrasi Ion Logam

Cu2+

70 ppm, Ukuran Adsorben 100/200 mesh dan Kecepatan

Pengadukan 150 rpm .......................................................................... 28


xiv

Gambar 4.5 Pemodelan Pseudo Orde Dua pada Konsentrasi Ion Logam

Cu2+

70 ppm, Ukuran Adsorben 100/200 mesh dan Kecepatan

Pengadukan 150 rpm .......................................................................... 29

Gambar 4.6 Hasil Analisis FTIR pada Arang Kayu Rambutan Sebelum dan

Sesudah Adsorpsi ............................................................................... 30

Gambar 4.7 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi Ion

Logam Cu2+

70 ppm, Ukuran Adsorben 100/200 mesh dan


Gambar 4.8 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi Ion

Logam Cu2+

70 ppm, Ukuran Adsorben 100/200 mesh dan


Gambar 4.9 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran pada

Kecepatan Pengadukan 50 rpm dan Konsentrasi Cu2+

30 ppm .......... 33

Gambar 4.10 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi pada

Kecepatan Pengadukan 100 rpm dan Ukuran Adsorben 50/70

mesh ................................................................................................... 34

Gambar 4.11 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan

Pengadukan pada Ukuran Adsorben 70/100 mesh dan

Konsentrasi 50 ppm ........................................................................... 35

Gambar 4.12 Kurva Isoterm Adsorpsi Langmuir Arang Kayu Rambutan

terhadap Ion Logam Cu2+

................................................................... 36

Gambar 4.13 Kurva Isoterm Adsorpsi Freundlich Arang Kayu Rambutan


................................................................... 37

Gambar 4.14 Hasil Analisa Sebelum Proses Adsorpsi ............................................ 38

Gambar 4.15 Hasil Analisa Setelah Proses Adsorpsi .............................................. 39

Gambar L.1.1 Tahap Pencucian Adsorben Arang Kayu Rambutan Hingga pH

Tidak Berubah Lagi............................................................................ 44

Gambar L.1.2 Tahap Pengeringan Adsorben Arang Kayu Rambutan ...................... 45

Gambar L.1.3 Kurva Isoterm Langmuir untuk Ion Logam Cu2+

yang Dijerap

oleh Adsorben Arang Kayu Rambutan .............................................. 47

Gambar L.3.1 Arang Batang Rambutan sebagai Adsorben ....................................... 52

Gambar L.3.2 Tembaga Nitrat Nitrat (Cu(NO3)2) yang digunakan ........................... 52


xv

Gambar L.3.3 Pelarut dengan pH 4,5 ......................................................................... 53

Gambar L.3.4 Proses Adsorpsi Batch Shaker ............................................................ 53

Gambar L.3.5 Sampel yang Dianalisis dengan AAS ................................................. 53

Gambar L.3.6 Hasil Analisa AAS .............................................................................. 54

Gambar L.3.7 Hasil Analisis FTIR a) Arang Kayu Rambutan Sebelum

Adsorpsi, b) Arang Kayu Rambutan Setelah Adsorpsi ...................... 55

Gambar L.3.8 Hasil Analisis Sebelum Proses Adsorpsi a. SEM, b. EDX ................. 56

Gambar L.3.9 Hasil Analisis Sesudah Proses Adsorpsi a. SEM, b. EDX ................. 56


xvi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel L1.1 Data Kalibrasi Larutan Standar 43

Tabel L1.2 Data Hasil Pencucian dari Adsorben Arang Kayu Rambutan 43

Tabel L1.3 Data Pengeringan Adsorben Arang Kayu Rambutan 44

Tabel L1.4 Data Hasil Penentuan Waktu Terbaik dengan Ukuran Adsorben

100/200 mesh pada Konsentrasi Larutan Cu2+

70 ppm dan Kecepatan

Pengadukan 150 rpm 44

Tabel L1.5 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran pada Kecepatan

Pengadukan 50 rpm dan Konsentrasi Cu2+

30 ppm 45

Tabel L1.6 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi pada Kecepatan

Pengadukan 100 rpm dan Ukuran Adsorben 50/70 mesh 45

Tabel L1.7 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan Pengadukan pada

Ukuran 70/100 mesh dan Konsentrasi Cu2+

50 ppm 45

Tabel L1.8 Data Penentuan Isoterm Adsorpsi 46


xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1 DATA HASIL PENELITIAN 43

L1.1 Kalibrasi Larutan Standar Hasil Analisis

Aas 43

L1.2 Pencucian Adsorben Arang Kayu Rambutan 43

L1.3 Pengeringan Adsorben Arang Kayu Rambutan 44

L1.4 Penentuan Waktu Terbaik 44

L1.5 Jumlah Konsentrasi Cu2+

Terjerap Logam Dengan Variasi

Ukuran Adsorben 45



Konsentrasi Larutan 45



Kecepatan Pengadukan 45

L1.8 Penentuan Isoterm Adsorpsi Dari Penjerapan Ion Logam

Cu2+

46

LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN 48

L2.1 Pembuatan Larutan HCl 0,1 M (1 L) 48

L2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M (1 L) 48

L2.3 Pembuatan Larutan Cu2+

1000 ppm 49

L2.4 Pembuatan Larutan Cu2+

(30 ppm, 50 ppm. 70 ppm) 49

LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI PENELITIAN 51

L3.1 Bahan Baku 51

L3.2 Eksperimen 52

L3.2 Hasil Analisis 53


xviii

DAFTAR SINGKATAN

Singkatan Keterangan

AAS Atomic Absorption Spectroscopy

Cu Tembaga

SEM-EDX Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive

X-Ray Spectrometer

FTIR Fourier Transform Infra-Red

HCl Asam Klorida

H2O Air

NaOH Natrium Hidroksida

SiO2 Silika dioksida


xix

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

qt Kapasitas adsorpsi persatuan waktu mg/g

qe

Kapasitas adsorpsi pada

kesetimbangan mg/g

C0 Konsentrasi awal mg/l

Ct Konsentrasi persatuan waktu mg/l

Ce Konsentrasi pada kesetimbangan mg/l

V Volume sampel l

M Berat adsorben g

R Persentase Penyisihan Logam %

k1 Konstanta kecepatan adsorpsi orde satu (menit-1

)

k2 Konstanta kecepatan adsorpsi orde dua (menit-1

)

kid Koefisien difusi internal (mg/g.menit1/2

)

kf Koefisien difusi eksternal (cm/s)

T Waktu adsorpsi menit

A Luas permukaan adsorben (m2)

V1 Volume larutan standar yang

diencerkan

ml

V2 Volume larutan pengenceran ml

M1 Konsentrasi larutan yang diencerkan ppm

M2 Konsentrasi larutan pengenceran ppm

R2

Koefisien korelasi -


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Kehadiran logam berat dalam lingkungan menjadi perhatian yang cukup

serius, karena jumlahnya yang semakin meningkat, sifat toksik logam berat, serta

masuknya logam berat ke badan air yang mempengaruhi kualitas air (Bashyal,

2010). Logam berat juga mengkontaminasi tanah yang menjadi perhatian utama

karena pada konsentrasi yang tinggi logam berat dapat membahayakan kehidupan

manusia dan lingkungan. Logam berat yang mengendap di dalam tanah tidak

terdegradasi dan bertahan di tanah untuk waktu yang lama yang menyebabkan

polusi pada lingkungan (Rajeswari dan Sailaja, 2014). Logam berat merupakan

logam toksik yang berbahaya bila masuk ke dalam tubuh melebihi ambang

batasnya. Logam berat menjadi berbahaya disebabkan proses bioakumulasi.

Bioakumulasi berarti peningkatan konsentrasi unsur kimia tersebut dalam tubuh

makhluk hidup sesuai piramida makanan. Logam berat dapat terakumulasi melalui

rantai makanan, semakin tinggi tingkatan rantai makanan yang ditempati oleh

suatu organisme, akumulasi logam berat di dalam tubuhnya juga semakin

bertambah (Hananingtyas, 2017). Berbagai jenis logam berat antara lain Cu, As,

Pb, Zn, Fe, Hg.

Logam tembaga berbahaya bagi manusia, tanaman hewan, dan makhluk

hidup. Kesulitan dalam pengolahan limbah yang mengandung logam berat

disebabkan oleh bentuk dan kandungan logam berat dalam limbah yang sangat

bervariasi. Berlebihnya logam berat yang tercemar dapat merusak ekosistem

kehidupan yang ada disekitarnya (Nuriadi dkk., 2013).

Sejumlah besar metode (pertukaran ion konvensional, adsorpsi, elektrolitik

atau ekstraksi cair, filtrasi membran) telah dikembangkan untuk dekontaminasi air

industri. Adsorpsi merupakan proses pemisahan yang terkenal dan metode yang

efektif untuk aplikasi dekontaminasi air. Adsorpsi telah diketahui lebih unggul

dibandingkan teknik lain untuk pemurnian air dalam fleksibilitas dan


2

kesederhanaan desain, kemudahan operasi, dan tidak sensitif pada polutan beracun

(Lakovleva, 2013).

Adsorpsi merupakan metode yang paling umum dipakai karena memiliki

konsep yang lebih sederhana dan juga ekonomis. Proses adsorpsi yang paling

berperan adalah adsorben (Tangio, 2013). Banyak upaya yang telah dilakukan

untuk menanggulangi limbah logam Cu2+

di perairan. Salah satunya adalah

metode adsorpsi dengan memanfaatkan bagian dari tumbuhan sebagai adsorben

seperti tongkol jagung, serbuk gergaji, ampas tebu, limbah daun teh dan kulit apel

untuk adsorpsi berbagai macam logam (Abdolali dkk., 2014).

Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari

suatu fase fluida. Kebanyakan adsorben adalah bahan-bahan yang sangat berpori

dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding berpori atau pada letak-

letak tertentu dalam partikel tersebut. Oleh karena pori-pori biasanya sangat kecil

maka luas permukaan dalam menjadi beberapa orde besaran lebih besar daripada

permukaan luar dan bisa mencapai 2000 m/g (Rahmayani dan Siswarni, 2013).

Rambutan (N. lappaceum) merupakan tanaman buah hortikultural berupa

pohon dengan famili Sapindacaeae. Kayu Rambutan mempunyai berat jenis rata-

rata 0,91 berarti pori-pori dan seratnya rapat. Tanaman ini dapat tumbuh baik pada

suhu 25°C pada pengukuran suhu siang hari, dengan kelembaban rendah. Kayu

rambutan memiliki sifat kembang susut kayu yang sedang, daya retaknya sedang,

kekerasannya sedang dan bertekstur agak kasar, dan serta berserat lurus (Sitorus,

2012). Pada kayu rambutan mengandung senyawa tannin, saponin dan flavonoid

(Dalimartha, 2005).

Penelitian-penelitian adsorpsi ion logam dengan berbagai adsorben telah

banyak dilakukan oleh berbagai peneliti dan dijadikan sebagai perbandingan dan

pedoman dalam penelitian ini. Menurut Haryanto et al. (2016) kemampuan

adsorpsi batang jagung dengan variasi bentuk dalam menyerap ion logam

kadmium, mampu menyerap Cd2+

pada pH 4,5 dengan konsentrasi Cd2+

ppm.

Berdasarkan penelitian Chen et al. (2011) batang jagung menyerap Cr (VI) pada

pH 1,5-5,5 dengan konsentrasi larutan Cr6+

100-400 mg/L dengan rentang suhu

298-323 K. Pada pH optimum 4 waktu kestimbangan 15 menit dengan kapasitas

adsorpsi sebesar 200,00 mg/g pada 303 K. Berdasarkan penelitian Horsfall et al.


3

(2003) umbi singkong diproses menjadi serbuk 100 μm dan diadsorpsi terhadap

ion logam Cu dan Zn dengan perendaman dan dianalisa dengan AAS. Dimana

umbi sngkong sebagai adsorben yang mengadsorpsi ion logam Cu dan Zn hingga

efektivitas kapasitas adsorpsi 85%. Berdasarkan penelitian Tumin et al. (2008)

dimana cangkang kelapa sawit dijadikan arang diuji coba sebagai adsorben

terhadap ion logam dengan metode perendaman dan uji coba AAS. Dengan hasil

studi membuktikan cangkang kelapa sawit yang dijadikan sebagai arang dapat

dijadikan sebagai adsorben yang sangat efektif terhadap limbah ion logam.

Penelitian ini merupakan terobosan terbaru ditinjau dari jenis arang yang

digunakan adalah arang dari batang rambutan yang sering dijual di masyarakat

sekitar Medan. Arang dari batang rambutan digunakan sebagai bahan baku dalam

pembuatan adsorben untuk meminimalkan dampak pencemaran logam berat pada

lingkungan.

Penelitian ini menggunakan arang dari hasil pembakaran kayu di Pabrik

Arang di Kecamatan Medan Tuntungan, Provinsi Sumatera Utara, Indonesia,

dilakukan secara batch shaker dan dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik

Kimia dan Laboratorium Surfaktan dan Aplikasi.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Arang batang rambutan merupakan salah satu bahan baku yang dapat

dimanfaatkan sebagai adsorben. Sejauh ini, pemanfaatan arang batang rambutan

sebagai bahan baku pembuatan adsorben masih sedikit dilakukan. Oleh karena itu,

perlu dilakukan upaya untuk memanfaatkan arang batang rambutan menjadi

adsorben. Untuk itu akan diteliti sejauh mana keefektifan batang arang rambutan

sebagai bio-adsorben dalam menjerap logam tembaga.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Mempelajari pengaruh ukuran adsorben dari batang rambutan terhadap

kemampuan adsorpsi ion logam tembaga Cu2+

.

2. Menentukan pengaruh kecepatan pengadukan terhadap kemampuan adsorpsi

ion logam tembaga Cu2+

.


4

3. Menentukan pengaruh perbandingan konsentrasi logam Cu2+

dalam larutan

biner terhadap kapasitas adsorpsi.

4. Menentukan pemodelan kinetika adsorpsi.

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Penelitian ini diharapkan dapat:

1. Limbah batang rambutan dapat dijadikan bahan baku dalam pembuatan

adsorben yang selama ini diabaikan di lingkungan masyarakat sehingga dapat

mengurangi pencemaran logam berat khususnya logam tembaga.

2. Mengetahui kemampuan dan kinetika adsorpsi dari adsorben yang dibuat dari

batang rambutan sehingga dapat menentukan variasi ukuran dan kecepatan

pengadukan terbaik sebagai adsorben agar menghasilkan adsorben yang

efisien dan efektif.

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia,

Laboratorium Surfaktan dan Aplikasi, Fakultas Teknik, Departemen Teknik

Kimia, Universitas Sumatera Utara.

Variabel-variabel dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1) Variabel tetap yang digunakan adalah :

a) Suhu adsorpsi

b) Volume larutan Cu2+

c) pH larutan

d) Massa adsorben

: suhu kamar (±27 oC)

: 100 mL

: 4,5

: 1 gram

2) Variabel bebas

Ukuran adsorben : 50/70 mesh

: 70/100 mesh

: 100/200 mesh

Kecepatan Pengadukan : 50 rpm

100 rpm (Thambavani dkk., 2014)

150 rpm (Haryanto dan Chang, 2014)


5

Konsentrasi Cu2+

: 30 ppm

50 ppm

70 ppm

Waktu adsorpsi : 2 jam, untuk kinetika adsorpsi dengan

sampel 2 ml setiap 10 menit (Haryanto et al.,

2017).

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah batang rambutan

sebagai adsorben tembaga (II) sulfat (CuSO4) sebagai sumber tembaga (Cu2+

),

asam klorida (HCl) dan natrium hidroksida (NaOH) sebagai pengatur pH, dan

air (H2O) sebagai pelarut. Sedangkan alat analisis utama yang digunakan

dalam penelitian ini adalah Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) dan

spektometer Fourier Transform Infra Red (FTIR). Hasil analisis yang akan

diperoleh akan menggambarkan pengaruh kapasitas adsorpsi terhadap ukuran,

waktu dan kecepatan pengadukan serta menentukan pemodelan kinetika.


6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 LOGAM BERAT

Logam-logam berat merupakan salah satu dari bahan pencemar lingkungan,

dan beberapa dari unsur logam tersebut merupakan logam yang paling berbahaya,

diantara unsur-unsur logam berat pencemar tersebut adalah Arsen (As), Timbal

(Pb), Merkuri (Hg) dan Kadmium (Cd). Sifat dari logam-logam ini adalah

mempunyai afinitas yang besar dengan sulfur (belerang). Logam-logam ini

menyerang ikatan sulfida pada molekul-molekul penting sel misalnya protein

(enzim), sehingga enzim tidak berfungsi. Ion-ion logam berat bisa terikat pada

molekul penting membran sel yang menyebabkan terganggunya proses transpor

melalui membran sel (Herman, 2006). Kehadiran logam berat pada konsentrasi

yang tinggi di kolom peraian akan membahayakan organisme perairan laut mulai

dari menghambat proses metabolisme hingga menyebabkan kematian biota (Sari

dkk. 2017).

2.2 LOGAM TEMBAGA

Logam berat Cu terdapat di perairan baik secara alamiah maupun hasil dari

aktivitas manusia. Tembaga (Cu) bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada

konsentrasi larutan di atas 0,1 ppm (Purwiyanto, dkk., 2016). Namun, Cu

merupakan elemen mikro yang sangat dibutuhkan oleh organisme, baik darat

maupun perairan, namun dalam jumlah yang sedikit (Cahyani dkk., 2012).

Tembaga adalah logam yang ditemukan sebagai unsur atau berasosiasi

dengan tembaga dan perak. Tembaga ini terdapat dalam jumlah yang relatif besar

dan ditemukan selama pemisahan dari bijihnya (coal) pada elektrolisis dan

pemurnian tembaga. Penyebaran logam berat termasuk tembaga (Cu) mendapat

perhatian para pemerhati lingkungan, karena sifat logam ini berbahaya bagi

manusia, tanaman hewan dan makhluk hidup. Kesulitan dalam pengolahan

limbah yang mengandung logam berat disebabkan oleh bentuk dan kandungan

logam berat dalam limbah yang sangat bervariasi. Berlebihnya logam berat yang


7

tercemar dapat merusak ekosistem kehidupan yang ada disekitarnya (Nuriadi dan

Nurdin, 2013).

2.3 ADSORPSI

Adsorpsi merupakan suatu proses penyerapan suatu zat pada permukaan zat

lain. Adsorben yang dapat digunakan yaitu mempunyai gugus hidroksil dan amida

untuk bisa mengadsorpsi ion logam, karena proses adsorpsi terjadi karena

interaksi antara ion logam dengan gugus fungsional yang terdapat pada bagian

adsorben, untuk membentuk senyawa kompleks (Sun dkk., 2013). Adsorpsi

merupakan metode yang efektif untuk mengatasi masalah pencemaran

lingkungan. Metode adsorpsi bergantung pada kemampuan permukaan adsorben

untuk menarik molekul-molekul gas, uap atau cairan (Syauqiah dkk., 2011).

Dalam adsorbsi digunakan istilah adsorbat dan adsorben, dimana adsorbat adalah

substansi yang terjerap atau substansi yang akan dipisahkan dari pelarutnya,

sedangkan adsorben merupakan suatu media penyerap yang dalam hal ini berupa

senyawa karbon (Widyatno dkk., 2017).

2.3.1 Mekanisme Adsorpsi

Adsorpsi adalah suatu fenomena permukaan karena akumulasi suatu spesies

pada batas permukaan padat-cair. Adsorsi dapat terjadi karena adanya gaya tarik-

menarik. Ada 2 tipe adsorpsi, yaitu:

1. Adsorpsi fisis atau Van der Waals

2. Adsorpsi kimia

Adsorpsi yang terjadi dalam hal ini adalah non-spesifik dan non-selektif

penyebab gaya tarik menarik karena adanya ikatan koordinasi hidrogen dan gaya

Van der Waals. Apabila adsorbat dan permukaan adsorben terikat dengan gaya

Van der Waals saja maka dinamakan adsorsi fisis atau adsorpsi Van der Waals.

Molekul yang teradsorpsi terikat pada permukaan secara lemah dan panas

adsorpsinya rendah. (Forster dan Wittman, 1983). Jika adsorbat dan permukaan

adsorben bereaksi secara kimiawi maka disebut chemisorption. Nilai panas

adsorpsi setara dengan reaksi kimia karena adanya ikatan kimia yang terbentuk

maupun yang terputus selama proses adsorpsi. Untuk membedakan kedua


8

fenomena proses adsorpsi tersebut maka digunakan variabel suhu. Adsorpsi fisis

ditandai dengan penurunan jumlah yang teradsorpsi dengan peningkatan suhu

(Castellan, 1982).

2.3.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi

Menurut Widayatno dkk. (2017) faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi

antara lain:

1. Jenis Adsorben

a. Adsorben Polar: Adsorben polar memunyai daya adsorpsi yang besar

terhadap asam karboksilat, alkohol, alumina, keton dan aldehid. Contohnya

adalah alumina.

b. Adsorben non Polar: Adsorben non polar mempunyai daya adsorpsi yang

besar terhadap amin dan senyawa yang bersifat basa. Contohnya adalah

silika.

c. Adsorben Basa: Adsorben basa memunyai daya adsorpsi yang besar.

terhadap senyawa yang bersifat asam. Contohnya adalah Magnesia.

2. Macam-macam Adsorbat

Jika zat yang diadsorsi merupakan elektrolit maka adsorpsi akan berjalan

lebih cepat dan hasil adsorpsi lebih banyak jika dibandingkan dengan larutan non

elektrolit. Hal ini disebabkan karena larutan elektrolit terionisasi sehingga didalam

larutan terdapat ion-ion dengan muatan berlawanan yang menyebabkan gaya

tarik-menarik Van der Waals semakin besar, berarti daya adsorpsi semakin besar.

3. Konsentrasi Masing-Masing Zat

Jika konsentrasi (C) makin besar, maka jumlah zat terlarut yang teradsorpsi

semakin besar. Hal ini sesuai dengan Persamaan (2.1).

= k.x. C

n (2.1)

Dimana: X = berat teradsoprsi (g) M = berat adsorben (g) K, n = konstanta

4. Luas Permukaan

Makin luas permukaan adsorben (adsorben makin kecil ukurannya), maka

adsorpsi yang terjadi makin besar karena kemungkinan zat yang menempel pada

permukaan adsorben bertambah. Hal ini menyebabkan bagian yang semula tidak


9

berfungsi sebagai permukaan (bagian dalam) setelah digerus akan berfungsi

sebagai permukaan.

5. Tekanan

Jika tekanan diperbesar molekul molekul adsorbat akan lebih cepat

teradsorpsi, akibatnya jumlah adsorbat yang terserap bertambah banyak. Jadi

tekanan memperbesar jumlah zat yang teradsorpsi.

6. Daya Larut terhadap Adsorben

Jika daya larut tinggi maka proses adsorpsi akan terhambat karena gaya

untuk melarutkan solute/adsorbat berlawanan dengan gaya tarik adsorben

terhadap adsorbat.

7. Pengadukan

Jika dilakukan pengadukan, semakin cepat pengadukan maka molekul-

molekul adsorbat dan adsorben akan saling bertumbukan sehingga akan

memercepat proses adsorpsi.

2.4 KINETIKA ADSORPSI

Jumlah adsorbat yang diserap dalam mg/g pada waktu t dihitung dengan

menggunakan Persamaan (2.2).

( )

(2.2)

Dimana Co dan Ct masing-masing adalah konsentrasi adsorbat mula-mula dan

pada waktu t tertentu dalam mg/L. V adalah volume larutan adsorbat dalam ml

dan m adalah massa adsorben dalam mg (Thambavani, 2014).

2.5 ISOTERM ADSORPSI

Isoterm adsorpsi merupakan suatu hubungan distribusi adsorben menjadi

fase cair dan fase padat terhadap larutan adsorbat ketika proses adsorpsi hingga

adsorben mencapai keadaan kesetimbangan. Isoterm adsorpsi diinterpretasikan

dengan dua model yang berbeda, yaitu Langmuir dan Freundlich. Langmuir

menjelaskan bahwa permukaan adsorben adalah homogen, sedangkan Freundlich

adalah heterogen. Langmuir menetapkan bahwa adsorpsi terjadi hanya pada satu


10

lapisan, berbeda dengan Freundlich yang menyatakan bahwa adsorpsi dapat

terjadi pada multilayer (Marsen dan Mindriany, 2014).

Isoterm freundlich menggambarkan adsorpsi jenis fisika, dimana adsorpsi

terjadi pada beberapa lapis dan ikatannya tidak kuat. Isoterm freundlich juga

mengasumsikan bahwa tempat adsorpsi bersifat heterogen. Model isoterm

Freundlich ditunjukkan oleh Persamaan (2.3) (Hui, et al., 2005).

log qe logKf

1

nlogCe (2.3)

Dimana qe adalah jumlah fenol yang terserap per berat massa adsorben

(mg/g), Ce adalah konsentrasi kesetimbangan larutan (mg/L), Kf adalah konstanta

adsorpsi pada multilayer dan 1/n adalah konstanta indikatif dari instensitas

adsorpsi. Isoterm langmuir mendefinisikan bahwa kapasitas adsorben maksimum

terjadi akibat adanya lapisan ganda (multilayer) adsorbat pada permukaan

adsorben (Ruthven, 1984). Dalam bentuk yang umum, persamaan isoterm

langmuir adalah sebagai berikut:

Ce

qe

1

qma .b

Ce

qma

(2.4)

Dimana qmax adalah kapasitas adsorpsi pada multilayer dan b (L/mg) adalah

konstanta Langmuir. Ce dan qe adalah konsentrasi dan kapasitas adsorpsi pada

kesetimbangan, qe adalah jumlah fenol yang terserap per berat massa adsorben

(mg/g) dan Ce adalah konsentrasi akhir kesetimbangan larutan (ppm).

2.6 ATOMIC ABSORPTION SPECTROFOTOMETRY (AAS)

Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS), merupakan metode yang

digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu sampel dengan cara mengukur

daya penyerapan radiasi pada uap atom yang dihasilkan dari sampel pada panjang

gelombang yang spesifik dan karakteristik dari elemen dalam proses

pertimbangan (Elwell dan Gidley, 1966).

Ada tiga komponen dasar untuk setiap AAS (New Mexico University,

2006):

1. Sumber cahaya


11

Hal ini dirancang untuk memancarkan spektrum atom dari elemen tertentu.

Lampu tertentu dipilih sesuai dengan elemen yang akan ditentukan. Lampu

katoda berongga atau lampu tidak berelektoda yang biasanya banyak digunakan.

2. Sampel sel

Dimana uap sampel atom dihasilkan dalam berkas cahaya dari sumber. Hal

ini biasanya dilakukan dengan menambahkan sampel ke dalam sistem

pembakaran (api AAS) atau tungku pemanas elektrik atau platform, selaras dalam

jalur optik dari spektrofotometer.

3. Pengukuran cahaya khusus

Termasuk beberapa komponen:

a. monokromator untuk memdispersi beberapa panjang gelombang yang

dipancarkan dari suatu cahaya untuk mengisolasi garis tertentu yang dicari,

b. detektor untuk menghasilkan arus listrik yang tergantung pada intensitas

cahaya. Arus listrik ini diperkuat dan diproses oleh alat elektronik untuk

menghasilkan sinyal, yang merupakan ukuran dari pelemahan cahaya yang

terjadi dalam sel sampel dan, c. sinyal ini diproses lebih lanjut untuk menghasilkan pembacaan dari

instrumen dalam satuan konsentrasi.

Gambar 2.1 Diagram Skematik Yang Menunjukkan Persyaratan Penting Untuk

Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS)

(New Mexico University, 2006)


12

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 LOKASI PENELITIAN

Penelitian dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia,

Laboratorium Surfaktan dan Aplikasi, Departemen Teknik Kimia, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.

3.2 BAHAN DAN PERALATAN PENELITIAN

3.2.1 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Arang batang rambutan

2. Tembaga (II) Sulfat (CuSO4.5H2O)

3. Asam klorida (HCl)

4. Natrium hidroksida (NaOH)

5. Aquadest (H2O)

3.2.2 Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. ayakan 50 mesh, 70 mesh, 100 mesh dan 200 mesh

2. pH meter

3. Gelas ukur

4. Beaker glass 1 Liter

5. Corong

6. Erlenmeyer

7. Neraca analitik

8. Alluminium foil

9. Ballmill

10. Oven

11. Termometer


13

12. Pipet tetes

13. Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS)

3.3 PROSEDUR PENELITIAN

3.3.1 Preparasi Arang Rambutan (Pembuatan Adsorben)

1. Arang dicuci dengan aquadest hingga pH air pencuci konstan

2. Arang dihaluskan dengan alat ballmill hingga berukuran serbuk

3. Arang diayak dengan ukuran 50/70 mesh, 70/100 mesh, 100/200 mesh.

4. Oven dihidupkan hingga mencapai suhu 60oC

5. Serbuk arang yang dialasi aluminium foil ditimbang dan dicatat massanya

dan diletakkan di dalam oven

6. Setiap 20 menit pengeringan, serbuk arang rambutan yang dialasi

aluminium foil ditimbang massanya hingga konstan

3.3.2 Prosedur Pembuatan Larutan

Larutan yang perlu disediakan adalah larutan asam serta larutan basa yaitu

larutan 0,1 M HCl dan 0,1 M NaOH, pelarut logam yang pH-nya 4,5 sebanyak 5 L

dan larutan logam Cu2+

dengan konsentrasi 30, 50 dan 70 ppm dari senyawa

CuSO4.5H2O.

3.3.2.1 Pembuatan Larutan HCL 0,1 M (1 L)

1. HCl diambil sebanyak 8,292 mL dari larutan

2. Larutan dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL

3. Larutan diencerkan dengan aquadest sampai batas volume konsentrasi 0,1

M

3.3.2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M (1 L)

1. NaOH ditimbang 4 g padatan

2. NaOH dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL

3. NaOH diencerkan dengan aquadest sampai batas volume yang telah

ditentukan


14

3.3.2.3 Pembuatan Larutan Pelarut dengan pH 4,5

1. Aquadest disiapkan sebanyak 5 L kedalam botol reagen steril

2. HCl dan NaOH ditambahkan ke dalam aquadest hingga pH larutan 4,5

dengan menggunakan pipet tetes.


30 ppm

1. Larutan pelarut ber-pH 4,5 diambil sebanyak 2,5 L

2. Larutan dimasukkan ke dalam botol reagen steril

3. Larutan Cu2+

1000 ppm ditambahkan sebanyak 75 ml

4. Larutan diaduk rata hingga padatan melarut


50 ppm



3. Larutan Cu2+




70 ppm



3. Larutan Cu2+



3.3.3 Batch Adsorpsi ion logam Cu2+

3.3.3.1 Kinetika Adsorpsi Arang Rambutan terhadap Ion Logam Cu2+

1. Larutan Cu2+

(50 ppm) sebanyak 100 mL dimasukkan ke dalam

erlenmeyer

2. Adsorben arang rambutan pada ukuran 50 mesh ditambahkan sebanyak 1

gram

3. Campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan 50 rpm

pada suhu kamar dengan waktu 2 jam


15

4. Sampel diambil sebanyak 2 mL untuk dianalisis setiap 10 menit dengan

waktu adsorpsi 2 jam

5. Konsentrasi ion Cu2+

pada larutan setelah adsorpsi dianalisis dengan

Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS)

6. Kapasitas adsorpsi qt dihitung dengan menggunakan Persamaan (3.1).

qt = (C( (Co+C)V

(3.1) M

7. Percobaan diulang untuk variasi konsentrasi lainnya.

3.3.3.2 Pengaruh Konsentrasi Ion Logam Cu2+

terhadap Kapasitas Adsorpsi

1. Larutan Cu2+

(50 ppm) diambil sebanyak 100 mL dimasukkan ke dalam

erlenmeyer

2. Adsorben arang rambutan dengan ukuran 50 mesh ditambahkan sebanyak

1 gram










3.3.3.3 Pengaruh Kecepatan Pengadukan Adsorpsi Arang Rambutan terhadap Ion

Logam Cu2+

1. Larutan Cu2+


erlenmeyer

2. Adsorben arang rambutan dengan ukuran 50 mesh ditambahkan sebanyak

1 gram

3. Campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan tertentu



16








3.3.3.4 Pengaruh Ukuran Adsorben terhadap Kapasitas Adsorpsi

1. Larutan Cu2+


erlenmeyer

2. Adsorben arang rambutan dengan ukuran tertentu ditambahkan sebanyak 1

gram









7. Percobaan diulang untuk variasi ukuran lainnya.


17

3.4 FLOWCHART PENELITIAN

3.4.1 Flowchart Preparasi Arang Rambutan (Pembuatan Adsorben)

Gambar 3.1 Flowchart Preparasi Arang Rambutan (Pembuatan Adsorben)

Mulai

Arang dicuci dengan aquadest hingga pH air pencuci konstan

Arang dihaluskan dengan alat ballmill hingga berukuran

serbuk

Arang diperoleh dari Pabrik Arang Tuntungan, Kecamatan Medan

Tuntungan, Provinsi Sumatera Utara, Indonesia.

Oven dihidupkan hingga mencapai suhu 60oC

Serbuk arang yang dialasi aluminium foil ditimbang dan dicatat

massanya dan diletakkan didalam oven

Setiap 10 menit pengeringan, serbuk arang ditimbang massanya

hingga konstan

Selesai

Arang diayak dengan ukuran 50/70 mesh, 70/100 mesh, 100/200

mesh.


18

3.4.2 Flowchart Pembuatan Larutan

3.4.2.1 Pembuatan Larutan HCL 0,1 M (1 L)

Gambar 3.2 Flowchart Pembuatan Larutan HCl 0,1 M

3.4.2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M (1 L)

Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M

Mulai

Larutan HCl diambil sebanyak 8,292 mL

Larutan dimasukkan ke dalam beaker sebanyak 1000 mL

Selesai

Larutan diencerkan dengan aquadest sampai batas tanda

Mulai

Padatan NaOH ditimbang sebanyak 4 g

Padatan dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL

Selesai

Padatan diencerkan dengan aquadest sampai batas tanda


19

3.4.2.3 Pembuatan Larutan Pelarut dengan pH 4,5

Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut Dengan pH 4,5


30 ppm


(30 ppm)

Mulai

Aquadest 5 L ditambahkan ke dalam botol reagen steril

Selesai

HCl dan NaOH ditambahkan ke dalam aquadest hingga pH

larutan 4,5

Larutan pelarut ber-pH 4,5 diambil sebanyak 2,5 L

Mulai

Larutan dimasukkan ke dalam botol reagen steril

Larutan Cu2+


Selesai

Larutan diaduk rata hingga padatan melarut


20


50 ppm


(50 ppm)


70 ppm


(70 ppm)


Mulai


Larutan Cu2+


Selesai



Mulai


Larutan Cu2+


Selesai



21

Apakah ada

variasi lain?

Apakah ada variasi

kecepatan pengadukan

lain?

3.4.3 Flowchart Adsorpsi ion logam Cu2+

3.4.3.1 Kintetika Adsorpsi Ion Logam Terhadap Kapasitas Adsorpsi

Gambar 3.8 Flowchart Pengaruh Kintetika Adsorpsi Ion Logam Terhadap

Kapasitas Adsorpsi

Selesai

Larutan Cu2+

(30 ppm) sebanyak 100 mL dari botol reagen 2,5 L lalu

dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml

idak

q𝑡 (C0 − Ct)V

w

Hitung kapasitas

adsorpsi

Konsentrasi ion Cu2+ setelah adsorpsi

dianalisa dengan Atomic Adsorption Spectroscopy

(AAS)

Sampel diambil sebanyak 2 mL untuk dianalisis setiap 10 menit

dengan waktu adsorpsi 2 jam

Adsorben arang rambutan ukuran 100 mesh ditambahkan sebanyak

1 gram

Mulai

Campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan 150 rpm


Tidak

a


22

Apakah ada

variasi ukuran

lain?

Apakah ada variasi

lain?

3.4.3.2 Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap Kapasitas Adsorpsi

Gambar 3.9 Flowchart Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap Kapasitas Adsorpsi

Selesai

Larutan Cu2+



idak

q𝑡 (C0 − Ct)V

w

Hitung kapasitas

adsorpsi

Konsentrasi ion Cu2+ setelah adsorpsi dianalisa dengan





1 gram

Mulai



Tidak

a


23

Apakah ada variasi

konsentrasi lain?

Apakah ada variasi kecepatan

pengadukan lain?

3.4.3.3 Pengaruh Konsentrasi Ion Logam Terhadap Kapasitas Adsorpsi

Gambar 3.10 Flowchart Pengaruh Konsentrasi Ion Logam Terhadap Kapasitas

Adsorpsi

Selesai

Larutan Cu2+



idak

q𝑡 (C0 − Ct)V

w

Hitung kapasitas adsorpsi

Konsentrasi ion Cu2+ setelah adsorpsi

dianalisa dengan Atomic Adsorption Spectroscopy

(AAS)




1 gram

Mulai

Campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan 150 rpm pada

suhu kamar dengan waktu 2 jam

Tidak

a


24

Apakah ada

variasi lain?

Apakah ada variasi kecepatan

pengadukan lain?

3.4.3.4 Kecepatan Pengadukan Adsorpsi Arang Rambutan Terhadap Ion

Logam Cu2+

Gambar 3.11 Mengukur Kecepatan pengadukan Adsorpsi Arang Rambutan


Selesai

Larutan Cu2+



idak

q𝑡 (C0 − Ct)V

w

Hitung kapasitas

adsorpsi

Konsentrasi ion Cu2+ setelah adsorpsi dianalisa

dengan Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS)




1 gram

Mulai



Tidak

a


25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 PERLAKUAN AWAL PADA ADSORBEN ARANG KAYU

RAMBUTAN

Arang kayu rambutan dicuci menggunakan aquadest hingga mencapai

kodisi pH konstan dan menghilangkan zat-zat pengotor yang masih melekat pada

arang kayu rambutan seperti debu, tanah, dan zat-zat organik maupun zat

anorganik lainnya. Dari proses pencucian diketahui bahwa pH awal arang kayu

rambutan adalah 5,4. Hal ini menunjukkan bahwa arang kayu rambutan masih

bersifat asam yang disebabkan oleh kandungan zat-zat pengotor yang ada pada

arang kayu rambutan. Gambar 4.1 menunjukkan bahwa dibutuhkan 12 kali tahap

pencucian untuk dapat menghilangkan kandungan zat-zat pengotor yang ada pada

arang kayu rambutan sampai pH air pencuci menjadi konstan, yaitu pada pH 6,7.

Gambar 4.1 Tahap Pencucian Adsorben Arang Kayu Rambutan hingga pH Tidak

Berubah Lagi

Setelah tahap pencucian, arang kayu rambutan yang telah dipisahkan

menurut ukurannya masing-masing dikeringkan di dalam oven dengan kondisi

operasi pada suhu 60oC dan ditimbang massanya setiap 20 menit hingga

massanya arang kayu rambutan tidak berubah lagi. Tujuan dari tahap pengeringan

adalah untuk menghilangkan kadar air yang terdapat pada arang kayu rambutan

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

pH

Pencucian


26

sampai adsorben tersebut benar-benar kering. Dari tahap pengeringan diperoleh

hasil bahwa untuk mendapatkan massa yang konstan, sampel dengan ukuran

50/70 mesh membutuhkan waktu pengeringan selama 60 menit, untuk sampel

dengan ukuran 70/100 mesh membutuhkan waktu pengeringan selama 80 menit

dan untuk sampel dengan ukuran 100/200 mesh membutuhkan waktu pengeringan

selama 80 menit, seperti yang ditampilkan pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Tahap Pengeringan Adsorben Arang Kayu Rambutan

4.2 PENENTUAN WAKTU KONTAK TERBAIK DAN KINETIKA

ADSORPSI

Waktu kontak merupakan lamanya waktu yang dibutuhkan adsorben (arang

kayu rambutan) untuk menjerap adsorbat (Cu2+

) secara terbaik dalam proses

adsorpsi untuk mengetahui kinetikanya. Dari data Tabel L1.4 dapat dibuat grafik

antara waktu kontak dengan persentase penyisihan logam (R) Cu2+

.

Gambar 4.3 menunjukkan bahwa persentase penyisihan logam semakin

besar dengan bertambahnya waktu kontak dan akan konstan pada waktu tertentu.

Kenaikan konsentrasi Cu2+

yang teradsorpsi mencapai titik terbaik pada waktu

120 menit dengan persentase penyisihan logam sebesar 47,78%. Pada 5 menit

pertama persentase penyisihan logam Cu2+

adalah 31,25%. Penjerapan ion Cu2+

semakin meningkat sampai pada waktu 90 menit yaitu dengan persentase

penyisihan logam Cu2+

sebesar 40,676%. Setelah interaksi berlangsung selama

37.0

37.5

38.0

38.5

39.0

39.5

40.0

0 20 40 60 80 100 120 140

Mas

sa (

g)

Waktu Pencuncian (Menit)

50/70 mesh

70/100 mesh

100/200 mesh


27

120 menit, adsorpsi ion logam Cu2+

mendekati konstan dengan persentase


sebesar 47,78%. Hal ini menunjukkan telah tercapainya

keadaan kesetimbangan. Pada keadaan ini, kapasitas adsorpsi di permukaan arang

kayu rambutan telah jenuh dan telah tercapai kesetimbangan antara konsentrasi

ion logam Cu2+

dalam adsorben arang kayu rambutan sehingga penjerapan pada

waktu kontak 120 menit sampai dengan 240 menit menjadi konstan atau hampir

sama

Gambar 4.3 Persentase Penyisihan Logam Cu2+

dengan Konsentrasi Ion Logam

Cu2+

70 ppm, Ukuran Adsorben 100/200 mesh, dan Kecepatan

Pengadukan 150 rpm

Gambar 4.3 menunjukkan bahwa semakin lama waktu kontak antara

adsorben arang kayu rambutan dengan adsorbat Cu2+

, maka persentase penyisihan

logam Cu2+

semakin besar. Hal ini disebabkan semakin lama waktu interaksi

adsorben dengan adsorbat menyebabkan peningkatan kadar Cu2+

yang diadsorpsi

dan akan konstan saat adsorben tidak dapat lagi mengadsorpsi. Widayatno dkk.

(2018) menyatakan bahwa kesetimbangan adsorpsi terjadi bila larutan

dikontakkan dengan adsorben padat dan molekul dari adsorbat berpindah dari

larutan ke padatan dalam keadaan setimbang.

Kinetika adsorpsi ini dilakukan untuk mengetahui laju adsorpsi dari suatu

adsorben terhadap adsorbat dengan pengaruh waktu. Waktu kontak yang

diperlukan untuk mencapai kesetimbangan adsorpsi dijadikan sebagai ukuran laju

adsorpsi. Pada penelitian ini pengujian laju adsorpsi dilakukan dengan menduga

30

35

40

45

50

0 50 100 150 200 250

R (

%)

Waktu (Menit)


28

orde reaksinya. Orde reaksi laju suatu reaksi kimia atau proses kimia diartikan

sebagai kecepatan terjadinya suatu reaksi.

Dalam penelitian ini, data kinetika adsorsi diperoleh secara empiris dengan

menggunakan model pseudo orde satu dan pseudo orde dua dengan menggunakan

Persamaan (4.1) dan Persamaan (4.2).

1

qt

k1

(qe)t +

1

qe

(4.1)

t

qt

t

qe

+ 1

k2qe2 (4.2)

Dari hasil perhitungan teoritis, persamaan pseudo orde satu dan pseudo orde

dua memiliki nilai koefisien korelasi (R2) yang jauh berbeda. Perbandingan nilai

koefisien korelasi (R2) dapat digunakan untuk menentukan pemodelan yang

sesuai dengan proses adsorpsi. Persamaan orde satu memiliki nilai R2 sebesar

0,5012 dan persamaan orde dua memiliki nilai R2 sebesar 0,9887. R

2 diperoleh

dengan cara membuat grafik antara data kapasitas adsorpsi (qt) terhadap waktu

dengan menggunakan Persamaan (4.1) dan Persamaan (4.2), yang ditunjukkan

pada Gambar 4.4 dan Gambar 4.5.

Gambar 4.4 Pemodelan Pseudo Orde Satu pada Konsentrasi Logam Cu2+

70 ppm,

Ukuran Adsorben 100/200 Mesh dan Kecepatan Pngadukan 150 rpm

y = 0.7599x + 0.3471

R² = 0.5012

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.0 0.1 0.2 0.3

1/q

t (g

/mg)

1/t (1/menit)


29

Gambar 4.5 Pemodelan Pseudo Orde Dua pada Konsentrasi Logam Cu2+

70 ppm,

Ukuran Adsorben 100/200 Mesh, dan kecepatan pengadukan 150

rpm

Dari data yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa proses adsorpsi yang

berlangsung pada penelitian ini melibatkan interaksi secara kimia (chemisorption)

lebih dominan dibandingkan interaksi secara fisika. Dibuktikan dengan nilai R2

dari pemodelan Pseudo Orde Dua lebih mendekati 1. Menurut Thambavani dkk.

(2014), persamaan orde dua didasarkan pada asumsi bahwa tahap penentuan laju

yang mungkin ialah adsorpsi secara kimia antara adsorben dan adsorbat. Hal

tersebut didukung oleh hasil analisis FTIR yang dapat dilihat pada Gambar 4.6.

Hasil analisis FTIR menunjukkan adanya perubahan gugus sesudah proses

adsorpsi berlangsung.

y = 0.2835x + 4.1934

R² = 0.9887

0

10

20

30

40

50

60

70

0 50 100 150 200 250

t/qt

(g.m

in/m

g)

t (menit)


30

Gambar 4.6 Hasil Analisis FTIR pada Arang Kayu Rambutan Sebelum dan

Sesudah Proses Adsorpsi

Puncak serapan pada arang sebelum adsorpsi dan sesudah adsorpsi

berurutan adalah 3425,58 1/cm dan 3421,72 1/cm. Skoog dkk. (2007) pada

rentang peak 3200-3600 cm-1

menunjukkan getaran peregangan gugus OH. Pada

arang kayu rambutan terdapat puncak serapan pada bilangan gelombang pada

rentang 900 - 1200 cm-1

, hal tersebut karena adanya penyerapan oleh OH, CH, C-

OH dan CH2 pada unit glikosil. Sedangkan pada puncak serapan dengan bilangan

gelombang 2931,80 cm-1

dan 2958,80 cm-1

mengindikasikan keberadaan gugus C-

H (3000-2850 cm-1

) yang menunjukkan adanya senyawa alkana.

Perubahan puncak serapan diamati setelah adsorpsi yang menunjukkan

bahwa kelompok-kelompok fungsional cenderung untuk berpartisipasi dalam

pengikatan logam. Pergeseran dari kelompok fungsional dapat dihubungkan

dengan adanya interaksi kelompok tersebut dengan ion logam. Namun hasil

analisis yang diperoleh dari FTIR tersebut belum dapat dijadikan kesimpulan yang

kuat untuk menentukan jenis adsorpsi dari adsorben pada penelitian ini. Maka dari

itu perlu dilakukan analisis yang lebih spesifik lagi untuk menentukan jenis

adsorpsi yang terjadi.


31

4.3 PENENTUAN DIFUSI PORI

Pemodelan difusi internal dan difusi eksternal dapat digunakan untuk

mengevaluasi kemampuan adsorpsi logam berat tembaga (Cu2+

) pada jenis

adsorben arang kayu rambutan. Proses adsorpsi Cu2+

terjadi pada pada

permukaan luar/eksternal adsorben ataupun juga sampai kedalam pori

adsorben/internal. Bila difusi hanya terjadi pada permukaan luar saja, maka proses

adsorpsi dapat dideskripsikan menggunakan pemodelan difusi eksternal. Namun

jika difusi kemungkinan terjadi pada permukaan dalam dan pori-pori adsorben,

maka proses adsorpsi dapat dideskripsikan menggunakan pemodelan difusi

internal. Pemodelan difusi eksternal dan internal diaplikasikan dan disesuaikan

secara teoritis sehingga diperoleh kesimpulan tentang peristiwa difusi yang

terjadi. Parameter dari model difusi eksternal dan internal dilihat pada Gambar

4.7 dan Gambar 4.8. Persamaan (4.3) adalah model kinetika difusi internal dan

Persamaan (4.4) adalah model kinetika difusi eksternal (Liu dkk., 2013).

qt= kidt1/2

(4.3)

ln Ct/C0 = -kf(A/V)t (4.4)

Gambar 4.7 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi Ion Logam

Cu2+

70 ppm, Ukuran Adsorben 100/200 Mesh dan Kecepatan

Pengadukan 150 rpm

y = 0.1093x + 1.8343

R² = 0.9138

1

2

3

4

5

0 4 8 12 16

qt

(mg/g

)

t1/2 (menit1/2)

t^1/2


32

Gambar 4.8 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi Logam Cu2+

70 ppm, Ukuran Adsorben 100/200 Mesh dan Kecepatan

Pengadukan 150 rpm

Gambar 4.7 dan 4.8 menunjukkan bahwa pemodelan kinetika difusi internal

memiliki nilai R2 = 0,9138 dan difusi eksternal memiliki nilai R

2 = 0,8565. Nilai

koefisien korelasi (R2) difusi internal lebih tinggi dibandingkan dengan nilai

koefisien korelasi (R2) difusi eksternal. Liu dkk. (2013) menyatakan Rendahnya

koefisien korelasi model difusi eksternal dibandingkan model difusi internal,

terjadi karena adsorpsi pada permukaan dalam dari difusi ion pada larutan logam

lebih nyata dari pada difusi ion jika hanya pada permukaan saja. Dari nilai R2

dapat diketahui bahwa pada penelitian ini pemodelan kinetikanya adalah

kecenderungan (trend) difusi internal. Hal ini menunjukkan bahwa pada adsorben

terdapat inter partikel area permukaan arang kayu rambutan yang mengalami

difusi internal antar partikel pori.

Data antara qt (mg/g) dan √t membentuk garis plot yang tidak sesuai dengan

garis aslinya/garis operasi. Dapat disimpulkan bahwa difusi film dan difusi

intrapartikel terjadi secara simultan. Hal ini juga didukung oleh hasil analisis

pemodelan kinetika adsorpsi. Kinetika adsorpsi orde dua menunjukkan bahwa

proses difusi yang terjadi adalah difusi internal. Ini berarti bahwa ion logam

y = 0.006x + 2.2547

R² = 0.8565

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

0 50 100 150 200 250

qt

(mg/g

)

t (menit)


33

diadsorpsi secara simultan/bersamaan, ion logam tersebut akan terjerap pada

permukaan bagian dalam adsorben (celah antar adsorben). Sehingga, proses

adsorpsi ini mempengaruhi proses difusi dari logam berat dan kapasitas adsorpsi

akan semakin lebih besar.

4.4 JUMLAH KONSENTRASI Cu2+

TERJERAP LOGAM DENGAN

VARIASI UKURAN ADSORBEN

Data persentase penyisihan logam Cu2+

arang kayu rambutan pada variasi

ukuran dapat dilihat pada Tabel L1.5 dan pada Gambar 4.9. Hasil analisis

menunjukkan adanya perbedaan jumlah konsentrasi terjerap pada variasi ukuran

adsorben. Semakin kecil ukuran adsorben maka persentase penyisihan logam akan

semakin tinggi. Adsorben yang berukuran 100/200 mesh memiliki jumlah

konsentrasi terjerap paling tinggi dibandingkan dengan adsorben yang berukuran

70/100 mesh dan 50/70 mesh.

Gambar 4.9 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran pada Kecepatan

Pengadukan 50 rpm dan konsentrasi Cu2+

30 ppm

Data hasil analisis di atas menunjukkan bahwa pada ukuran adsorben

100/200 mesh memiliki daya adsorpsi paling besar dibandingkan dengan ukuran

50/70 mesh dan 70/100 mesh. Hal ini disebabkan karena ukuran 100/200 mesh

memiliki luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan ukuran 50/70

mesh dan 70/100 mesh, sehingga membuat proses penjerapan ion logam menjadi

maksimal. Menurut Al-Anber (2011) menyatakan ukuran partikel yang lebih kecil

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

50/70 70/100 100/200

qt

(mg)

Ukuran (mesh)

konsentrasi

30 ppm

kecepatan

50 rpm


34

akan mengurangi difusi internal dan batasan transfer massa adsorbat untuk masuk

ke dalam adsorben, yaitu kesetimbangan lebih mudah dicapai dan kemampuan

adsorpsi hampir penuh dapat dicapai. Efisiensi adsorpsi maksimum dicapai

dengan ukuran partikel yang kecil, hal ini disebabkan sebagian besar permukaan

internal partikel tersebut mungkin dimanfaatkan untuk adsorpsi. Ukuran partikel

yang lebih kecil memberikan laju adsorpsi yang lebih tinggi, di mana zat yang

akan diadsorpsi memiliki jalur yang pendek untuk berpindah ke dalam struktur

pori-pori adsorben dengan ukuran partikel kecil.

4.5 JUMLAH KONSENTRASI Cu2+

TERJERAP DENGAN VARIASI

KONSENTRASI LARUTAN

Data persentase penyisihan logam arang kayu rambutan pada variasi

konsentrasi larutan Cu2+

dapat dilihat pada Tabel L1.6 dan pada Gambar 4.10.

Hasil analisis menunjukkan adanya jumlah konsentrasi logam terjerap pada

variasi konsentrasi larutan Cu2+

. Semakin tinggi konsentrasi larutan Cu2+

, maka

jumlah jumlah konsentrasi logam terjerap akan semakin tinggi. Larutan Cu2+

dengan konsentrasi 70 ppm memiliki jumlah konsentrasi terjerap lebih tinggi

dibandingkan dengan konsentrasi larutan 50 ppm dan 30 ppm.

Gambar 4.10 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi pada

Kecepatan Pengadukan 100 rpm dan Ukuran Adsorben 50/70 mesh

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

30 50 70

qt

(mg)

Konsentrasi (ppm)

50/70 mesh

100 rpm


35

Data hasil analisis di atas menunjukkan bahwa pada konsentrasi larutan

Cu2+

70 ppm diperoleh daya adsorpsi paling besar dibandingkan dengan


50 ppm dan konsentrasi larutan Cu2+

30 ppm. Menurut

Gupta dan Nayak (2011) meningkatnya jumlah total ion logam yang dijerap

dengan meningkatnya konsentrasi awal ion logam pada larutan dikarenakan lebih

banyak ion logam yang tersedia pada larutan dengan konsentrasi ion logam yang

lebih tinggi sehingga memungkinkan tersedianya gaya dorong yang lebih besar

untuk ion logam dari larutan ke adsorben. Berdasarkan teori di atas dapat

dikatakan penelitian ini sesuai dengan teori dikarenakan kapasitas penyerapan dan

persentase adsorpsi meningkat seiring meningkatnya konsentrasi ion logam yang

akan dijerap.

4.6 JUMLAH KONSENTRASI TERJERAP Cu2+

DENGAN VARIASI

KECEPATAN PENGADUKAN

Data jumlah konsentrasi logam terjerap arang kayu rambutan pada variasi


dapat dilihat pada Tabel L1.7 dan pada Gambar 4.11.

Hasil analisis menunjukkan adanya jumlah konsentrasi logam terjerap pada

variasi konsentrasi larutan Cu2+

. Semakin tinggi konsentrasi larutan Cu2+

, maka

jumlah penyisihan logam akan semakin tinggi. Larutan Cu2+

dengan konsentrasi

70 ppm memiliki jumlah konsentrasi terjerap lebih tinggi dibandingkan dengan

konsentrasi larutan 50 ppm dan 30 ppm.

Gambar 4.11 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan Pengadukan

pada Ukuran Adsorben 70/100 mesh dan konsentrasi 50 ppm

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

50 100 150

qt

(mg)

Kecepatan (rpm)

70/100

mesh 50

ppm


36

Data hasil analisis di atas menunjukkan bahwa kecepatan pengadukan 150

rpm diperoleh daya adsorpsi paling besar dibandingkan dengan kecepatan

pengadukan 100 rpm dan 50 rpm. Menurut Thambavani dkk. (2014) kapasitas

penyerapan oleh adsorben meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan

pengadukan dikarenakan konsentrasi ion yang ingin dijerap akan lebih tinggi

disekitar permukaan adsorben. Kecepatan pengadukan yang lebih tinggi juga

dapat mendorong perpindahan massa ion yang lebih baik dari sejumlah besar

larutan ke permukaan adsorben. Akan tetapi kecepatan pengadukan yang terlalu

cepat akan menyebabkan desorpsi sehingga kapasitas adsorpsi akan menurun,

dimana pada kecepatan diatas 600 rpm tidak akan meningkatkan kapasitas

penyerapan. Berdasarkan teori di atas dapat dikatakan penelitian ini sesuai dengan

teori yang menyatakan kapasitas penyerapan meningkat seiring meningkatnya

kecepatan pengadukan.

4.7 PENENTUAN ISOTERM ADSORPSI DAN KAPASITAS ADSORPSI

DARI PENJERAPAN ION LOGAM TEMBAGA

Penentuan isoterm adsorpsi ion logam Cu dapat dilihat pada gambar 4.11.

Gambar 4.11 merupakan kurva isoterm adsorpsi arang kayu rambutan terhadap

ion logam Cu. Isoterm adsorpsi yang digunakan merupakan isoterm Freundlich.

Isoterm Freundlich dipilih berdasarkan R2 yang telah dihasilkan. Persamaan dan

R2 isoterm dapat dilihat pada tabel.

Gambar 4.12 Kurva Isoterm Adsorpsi Langmuir Arang Kayu Rambutan terhadap

Ion Logam Cu2+

y = 0.6402x - 10.143

R² = 0.6966

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Ce/

Qe

Ce mg/L


37

Gambar 4.13 Kurva Isoterm Adsorpsi Freundlich Arang Kayu Rambutan


Dari tabel dapat dilihat bahwa nilai R2 yang paling mendekati 1 adalah pada

isoterm Freundlich. Oleh karena itu isoterm Freundlich dipilih untuk mewakili

penjerapan ion logam Cu dengan nilai k dan n diperoleh 2,1766 dan -0,2049.

4.8 PENGUJIAN ADSORBEN ARANG KAYU RAMBUTAN DENGAN

MENGGUNAKAN SEM-EDX

Pada gambar menunjukkan karakteristik permukaan arang batang rambutan

pada 5000x pembesaran. Dapat dilihat pada SEM bahwa permukaan arang kayu

sebelum dan sesudah adsorpsi memiliki bentuk yang sama. Pada hasil analisa

EDX seperti pada gambar 4.14 dan 4.15 terdapat perbedaan komposisi sebelum

dan setelah adsorpsi dimana komposisi adsorben setelah adsorpsi terdapat logam

tembaga sehingga dapat disimpulkan bahwa logam tembaga teradsorpsi oleh

arang kayu rambutan.

y = -4.8791x + 8.8168

R² = 0.862

0.0

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Log q

e

Log Ce


38

a. SEM b. EDX

Gambar 4.14 Hasil Analisa Sebelum Proses Adsorpsi a. SEM, b. EDX

\

a. SEM b. EDX

Gambar 4.15 Hasil Analisa Setelah Proses Adsorpsi a. SEM, b. EDX


39

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Dari penelitian ini dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Pengaruh waktu adsorpsi menunjukkan bahwa semakin lama waktu kontak

antara adsorben arang kayu rambutan dengan adsorbat Cu2+

, maka persentase


semakin besar.

2. Penentuan persentase penyisihan logam dengan variasi ukuran adsorben, yang

paling baik menjerap ion logam Cu2+

adalah ukuran 100/200 mesh.

3. Penentuan persentase penyisihan logam dengan variasi konsentrasi larutan,

yang paling baik adalah konsentrasi 70 ppm.

4. Penentuan persentase penyisihan logam dengan variasi kecepatan pengadukan,

yang paling baik adalah kecepatan 150 rpm.

5. Pada pemodelan kinetika adsorpsi diperoleh koefisien korelasi antara

persamaan orde satu dan orde dua, yang menunjukkan bahwa tipe interaksi ion

Cu2+

pada lebih dominan terjadi secara kimia dibanding secara fisika.

Pemodelan kinetika adsorpsi menunjukkan kecenderungan difusi internal yang

menunjukkan pada adsorben terdapat inter partikel area permukaan adsorben

yang mengalami difusi internal antar partikel pori.

5.2 SARAN

Saran yang dapat diberikan untuk mengembangkan pengetahuan di bidang

adsorpsi adalah sebagai berikut:

1. Melakukan kajian terhadap pemurnian arang kayu yang telah terkontaminasi

logam tembaga.

2. Saat melakukan pengambilan sampel, dilakukan tepat ditengah permukaan

sampel secara konstan untuk semua sampel.

3. Disarankan untuk membandingkan proses adsorpsi dengan sesudah diaktivasi.


40

DAFTAR PUSTAKA

Abdolali, A., Ngo, H. H., Guo, W. S., Lee, D. J., Tung, K. L., dan Wang, X. C.

(2014). Development and Evaluation of a New Multi-Metal Binding

Biosorbent. Bioresource Technology, 160, 98–106.

Al-Anbar, M. A. (2011). Thermodynamics Approach in the Adsorption of Heavy

Metals. Thermodynamics - Interaction Studies - Solids, Liquids and Gases,

(November 2011).

Bashyal, D., Homagai, P. L., dan Ghimire, K. N. (1970). Removal of Lead from

Aqueous Medium Using Xanthate Modified Apple Juice Residue. Journal of

Nepal Chemical Society, 26, 53–60.

Cahyani, M. D., Azizah, R., dan Yulianto, B. (2012). Studi Kandungan Logam

Berat Tembaga (Cu) pada Air , Sedimen , dan Kerang Darah (Anadara

granosa) di Perairan Sungai Sayung dan Sungai Gonjol, Kecamatan Sayung,

Kabupaten Demak. Journal of Marine Research, 1(2), 73–79.

Castellan, G. W. 1982. Physical Chemistryí, 2nd Edition, Addisoan Wesley

Publishing Company, Massachusetts, 435-437.

Chen, S., Yue, Q., Gao, B., Li, Q., dan Xu, X. (2011). Removal of Cr(VI) from

Aqueous Solution Using Modified Corn Stalks: Characteristic, Equilibrium,

Kinetic and Thermodynamic Study. Chemical Engineering Journal, 168(2),

Dalimartha, S. 2005. Atlas Tanaman Indonesia. Jilid 4. Puspa suara, Jakarta.

Elwell, W. T., dan Gidley, J. A. F. 1966. Atomic Absorption Spectrophotometry.

Research Department. Imperial Metal Industries (Kynoch) Ltd. England.

Gupta, V. K., & Nayak, A. (2012). Cadmium removal and recovery from aqueous

solutions by novel adsorbents prepared from orange peel and Fe 2O 3

nanoparticles. Chemical Engineering Journal, 180, 81–90.

Hananingtyas, I. (2017). Studi Pencemaran Kandungan Logam Berat Timbal (Pb)

dan Kadmium (Cd) pada Ikan Tongkol (Euthynnus sp.) di Pantai Utara Jawa.

Biotropic Journal of Tropical Biology, 1(2), 41–50.

Haryanto, B., Panjaitan, F., Haloho, H., Rawa, R., dan Ridho, M. (2014). Kajian

Kemampuan Adsorpsi Batang Jagung (Zea mays.) Terhadap Ion Logam

Kadmium (Cd2+

). jurnal teknologi pertanian andalas, 20(1), 1410–1920.


41

Herman, D. Z. (2006). Tinjauan terhadap Tailing Mengandung Unsur Pencemar

Arsen (As), Merkuri (Hg), Timbal (Pb), dan Kadmium (Cd) dari Sisa

Pengolahan Bijih Logam. Indonesian Journal on Geoscience, 1(1), 31–36.

Horsfall, M., Abia, A. A., dan Spiff, A. I. (2003). Removal of Cu (II) and Zn (II)

Ions from Wastewater by Cassava (Manihot esculenta cranz) Waste Biomass.

African Journal of Biotechnology, 2(10), 360–364.

Hui, K.S., Chao, C.Y.H., and Kot, S.C. 2005. Removal of Mixed Heavy Metal Ions

in Wastewater by Zeolite 4A and Residual Products from Recycled Coal Fly

Ash. Journal of Hazardous Materials. B127, pp. 89-101.

Iakovleva, E., dan Sillanpää, M. (2013). The Use of Low-Cost Adsorbents for

Wastewater Purification in Mining Industries. Environmental Science and

Pollution Research, 20(11), 7878–7899.

Liu, H., Wang, C., Liu, J., Wang, B. L., & Sun, H. (2013). Competitive adsorption

of Cd(II), Zn(II) and Ni(II) from their binary and ternary acidic systems using

tourmaline. Journal of Environmental Management, 128, 727–734.

Marsen Alimano dan Mindriany Syafila. (2014). Adsorbent Size Reduction to

Enlarge Its Pore Diameterin Effort to Improve Used Cooking Oil Adsorption

efficiency. Jurnal Teknik Lingkungan Volume 20 Nomor 2, Oktober 2014

(Hal 173-182). Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan

Lingkungan, Institut Teknologi Bandung: Bandung.

New Mexico State University. 2006. Atomic Absorption Spectroscopy (AAS).

Departmentof Chemistry and Biochemistry. Mexico.

Nuriadi, N., Napitupulu, M., dan Rahman, N. (2013). Analisis Logam Tembaga

(Cu) pada Buangan Limbah Tromol (Tailing) Pertambangan Poboya. Jurnal

Akademika Kimia, 2(2), 90–96.

Prasetio, H., dan Purwiyanto, A. I. S. (2016). Analisis Logam Tembaga Berat

Timbal (Pb) dan Tembaga (Cu) dalam Plankton di Muara Banyuasin Provinsi

Sumatera Selatan. Maspari journal, 8(2), 73–82.

Rahmayani, F., dan Mz, S. (2013). Alternatif Pada Pengurangan Kadar Klorin

dalam Air Olahan (Treated Water). Jurnal Teknik Kimia USU, 2(2).


42

Rajeswari, R., dan Sailaja, N. (1992). Impact of Heavy Metals on the

Environment Pollution. Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences,

(3), 0974–2115.

Ruthven, D M. (1984). Princple of Adsorption & Adsorption Process. John Wiley

& Sons: New York, 124-141

Sari, S. H. J., Kirana, J. F. A., dan Guntur. (2017). Analisis Kandungan Logam

Berat Hg dan Cu Terlarut di Perairan Pesisir Wonorejo, Pantai Timur

Surabaya. Jurnal Pendidikan Geografi, 22(1), 1–9.

Skoog, Douglas A., Holler, F. J., dan Crouch, S. R. (2007). Principles of

Instrumental Analysis”. Thomson Brooks/Cole. International Student, Sixth

Edition.

Svakumar, B., Kannan, C., dan Karthikeyan, S. (2012). Preparation and

Characterization of Activated Carbon Prepared from Balsamodendron

Caudatum Wood Waste through Various Activation Processes. Rasayan

Journal of Chemistry, 5(3), 321–327.

Sun, D., Zhang, Z., Wang, M., dan Wu, Y. (2013). Adsorption of Reactive Dyes

on Activated Carbon Developed from Enteromorpha prolifera. American

Journal of Analytical Chemistry, 04(07), 17–26.

Syauqiah, I., Amalia, M., dan Kartini, H. A. (2011). Analisis Variasi Waktu dan

Kecepatan Pengaduk Pada Proses Adsorpsi Limbah Logam Berat Dengan

Arang Aktif. Info Teknik, 12(1).

Tangio, J. S. (2013). Adsorpsi Logam Timbal ( Pb ) Dengan Menggunakan

Biomassa Enceng Gondok ( Eichhorniacrassipes ). Jurnal Entropi, VIII(1),

500–506.

Thambavani, D. D. S., dan Kavitha, B. (2014). Removal of Chromium (VI) Ions

by Adsorption Using Riverbed Sand from Tamilnadu -- A Kinetic Study.

International Journal of Research, 1(4), 718–742.

Widayatno, T., Yuliawati, T., Susilo, A. A., Studi, P., Kimia, T., Teknik, F., dan

Muhammadiyah, U. (2017). Adsorpsi Logam Berat (Pb) dari Limbah Cair

dengan Adsorben Arang Bambu Aktif. Jurnal Teknologi Bahan Alam, 1(1),

2407–8576.


43

LAMPIRAN 1

DATA HASIL PENELITIAN

L1.1 KALIBRASI LARUTAN STANDAR HASIL ANALISIS AAS

Data kalibrasi larutan standar hasil analisa Atomic Adsorption Spectroscopy

(AAS) dapat dilihat pada tabel L.1.1.

Tabel L1.1 Data Kalibrasi Larutan Standar

Konsentrasi Cu2+ (ppm) Absorbansi

2 0,197

4 0,383

6 0,597

8 0,760

10 0,986

Dari hasil hubungan antara adsorbansi versus konsentrasi, diperoleh

persamaan linier untuk logam. Persamaan ini nantinya akan digunakan untuk

menentukan konsentrasi larutan hasil analisa AAS.

y = ax + b

Abs. = (0,0978xConc.) - 0,0019

L1.2 PENCUCIAN ADSORBEN ARANG KAYU RAMBUTAN

Proses pencucian terhadap arang batang rambutan untuk menghilangkan

impuritis yang terdapat pada permukaan arang serta menetralkan pH arang batang

rambutan. Data hasil pencucian arang dapat dilihat pada tabel L.1.2

Tabel L1.2 Data Hasil Pencucian dari Adsorben Arang batang rambutan

Pencucian ke- pH

1 5,5

2 5,6

3 5,7

4 5,9

5 6

6 6,1

7 6,3

8 6,4

9 6,6

10 6,6

11 6,7


44

12 6,7

13 6,7

Data dari pencucian arang diplot Pencucian vs pH sehingga menghasilkan

grafik yang dapat dilihat pada 4.1

L1.3 PENGERINGAN ADSORBEN ARANG KAYU RAMBUTAN

Data hasil pengeringan adsorben arang batang rambutan dapat dilihat pada

Tabel L.1.3

Tabel L1.3 Data Pengeringan Adsorben Arang Kayu Rambutan

Waktu

(menit)

Massa adsorben 50

mesh (gr)

Massa adsorben 70

mesh (gr)

Massa adsorben 100

mesh (gr)

0 40,00 40,00 40,00

20 38,62 39,21 39,23

40 38,01 38,43 38,51

60 37,89 37,93 37,93

80 37,89 37,82 37,81

100 37,89 37,82 37,81

120 37,89 37,82 37,81

140 37,89 37,82 37,81

Data dari pengeringan arang diplot waktu vs massa sehingga menghasilkan

grafik yang dapat dilihat pada gambar 4.2.

L1.4 PENENTUAN WAKTU OPTIMUM

Tabel L1.4 Data Hasil Penentuan Waktu Optimum dengan Ukuran Adsorben

100/200 mesh pada Konsentrasi Larutan Cu2+

70 ppm dan

Kecepatan Pengadukan 150 rpm

Waktu (Menit) Ct (ppm) qt (mg/g) R (%)

0 70,00 0 0

5 48,1250 2,1875 31,250

10 48,0214 2,19786 31,398

20 47,2781 2,27219 32,460

30 46,3434 2,36566 33,795

40 45,1269 2,48731 35,533

50 44,3413 2,56587 36,655

60 43,6325 2,63675 37,668

70 43,2687 2,67313 38,188

80 43,5661 2,64339 37,763


45

90 41,5268 2,84732 40,676

100 40,6140 2,9386 41,980

120 38,6342 3,13658 44,808

180 36,5523 3,34477 47,782

240 36,4263 3,35737 47,962

300 36,2906 3,37094 48,156

L1.5 JUMLAH KONSENTRASI Cu2+

TERJERAP LOGAM DENGAN

VARIASI UKURAN ADSORBEN

Tabel L1.5 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran pada Kecepatan

Pengadukan 50 rpm dan Konsentrasi Cu2+

30 ppm

Waktu ukuran

(mesh)

kec.

Pengadukan

Konsentrasi logam

(ppm)

Konsentrasi

Ct Qt

120

50

50 30

17,0228 1,29772

70 12,3308 1,76692

100 10,8823 1,91177


TERJERAP DENGAN

VARIASI KONSENTRASI LARUTAN

Tabel L1.6 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi pada

Kecepatan Pengadukan 100 rpm dan Ukuran Adsorben 50/70 mesh

Waktu ukuran

(mesh)

kec.

Pengadukan

Konsentrasi logam

(ppm)

Konsentrasi

Ct Qt

120 50

100 30 12,0697 1,79303

100 50 22,5398 2,74602

100 70 41,2208 2,87792


TERJERAP DENGAN

VARIASI KECEPATAN PENGADUKAN

Tabel L1.7 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan Pengadukan

pada Ukuran Adsorben Arang kayu rambutan 70/100 mesh dan

konsentrasi 50 ppm

Waktu ukuran

(mesh)

kec.

Pengadukan

Konsentrasi logam

(ppm)

Konsentrasi

Ct Qt

120 70

50

50

25,58 2,442

100 22,5398 2,74602

150 21,565 2,8435


46

L1.8 PENENTUAN ISOTERM ADSORPSI DARI PENJERAPAN

ION LOGAM Cu2+

Untuk contoh perhitungan isoterm adsorpsi digunakan data dari dari hasil

yang diperoleh pada tabel L.1.8.

Tabel L.1.8 Data Penentuan Isoterm Adsorpsi

Ce Qe Log Ce Log Qe ln Qe ln Ce Ce/Qe

48,1250 1,602843 1,682371 0,204891 0,471779 3,873802 30,02478

48,0214 1,65253 1,681435 0,218149 0,502308 3,871647 29,05931

47,2781 2,000889 1,67466 0,301223 0,693592 3,856047 23,62854

46,3434 1,954514 1,665988 0,291039 0,670142 3,836079 23,71096

45,1269 2,081214 1,654436 0,318317 0,732952 3,809479 21,68296

44,3413 2,279273 1,646808 0,357796 0,823857 3,791917 19,45414

43,6325 2,189024 1,63981 0,340251 0,783456 3,775802 19,9324

43,2687 2,560877 1,636174 0,408389 0,94035 3,76743 16,89605

43,5661 2,534616 1,639149 0,403912 0,930042 3,774279 17,18844

41,5268 2,805909 1,618328 0,448074 1,031728 3,726339 14,79977

40,6140 2,900735 1,608676 0,462508 1,064964 3,704113 14,00128

38,6342 2,791622 1,586972 0,445857 1,026623 3,654138 13,83934

36,5523 3,068941 1,562915 0,486989 1,121333 3,598744 11,91039

36,4263 3,369462 1,561415 0,527561 1,214753 3,595291 10,81072

36,2906 3,009023 1,559794 0,478426 1,101616 3,591559 12,06059

Isoterm Langmuir

Diplot Ce/qe vs Ce dengan intersep adalah 1/bqm dan slope adalah 1/qm.

Kurva Ce/qe vs Ce dapat dilihat pada gambar 4.11.

Dari gambar diperoleh persamaan isoterm Langmuir adalah y=0,7848 -

17,317. Maka dapat dihitung nilai bqm dan qm seperti cara berikut:

Menentukan qm:

slope =

0,6402 =

qm =

0 0

qm = 1,56201

Menentukan bqm:


47

intersep =

10,143 =

bqm = 0,09859

Maka diperoleh nilai bqm sebesar 0,09859 dan qm sebesar 1,56201 mg/gr.


48

LAMPIRAN 2

CONTOH PERHITUNGAN

L2.1 PEMBUATAN LARUTAN HCl 0,1 M (1 L)

Volume : 1 L

Mr HCl : 36,5 gr/mol

Massa Jenis : 1,19 gr/ml

M = (10 x % x p )/mr

Maka dihitung menjadi :

M =(10 x 37% x 1,19 )/36,5

M1 = 12,06

M2 = 0,1

M_1 x V_1 = M_2 x V_2

12,06 x V_1 = 0,1 x 1000

V_1 = 8,292 ml

Maka diperlukan HCl pekat sebanyak 8,292 ml untuk membuat HCl 0,1 M

sebanyak 1 L

L2.2 PEMBUATAN LARUTAN NaOH 0,1 M (1 L)

Volume : 1 L

Mr NaOH : 40 gr/mol

M = (m )/mr x (1000 )/V

0,1 =(m )/40 x (1000 )/1000

m =(0,1 )/40

m =(0,1 )/40

m =4 gr

Maka diperlukan NaOH sebanya 4 gr untuk membuat NaOH 0,1 M sebanyak 1 L


49

L2.3 PEMBUATAN LARUTAN CU2+

(1000 PPM)

Konsentrasi Cu (II) : 1000 ppm

Volume : 0,5 L

Mr. CuSO4.5H2O : 250 g/mol

Ar. Cu : 63,5 g/mol

Untuk membuat larutan Cu (II) 1000 ppm maka diperlukan massa masing-

masing senyawa sebesar :

Massa Cu (1000 mg/L),

m = 1000 mg/L x 0,5 L

m = 500 mg

Massa CuSO4.5H2O yang diperlukan,

𝑚1

𝑚2

𝐴𝑟

𝑀𝑟

(A.3)

500

𝑚2

63 5

250

m2 = 1968,5 mg

m2 = 1,9685 g

Maka, dilarutkan 1,9685 gr CuSO4.5H2O dengan aquadest hingga volume larutan

mencapai 0,5 liter.

L2.4 PEMBUATAN LARUTAN CU2+

(30 PPM, 50 PPM, 70 PPM)

1. Pembuatan larutan Cu2+

30 ppm

ppm1 x V1 = ppm2 x V2 (A.4)

1000 ppm x V1 = 30 ppm x 2500 ml

V1 = 75 ml

Maka, untuk membuat larutan Cu2+

30 ppm sebanyak 2,5 liter dibutuhkan

larutan Cu2+

1000 ppm sebanyak 75 ml.


50


50 ppm

ppm1 x V1 = ppm2 x V2

1000 ppm x V1 = 50 ppm x 2500 ml

V1 = 125 ml



larutan Cu2+



70 ppm

ppm1 x V1 = ppm2 x V2

1000 ppm x V1 = 70 ppm x 2500 ml

V1 = 175 ml



larutan Cu2+



51

LAMPIRAN 3

DOKUMENTASI PENELITIAN

L3.1 BAHAN BAKU

Gambar L3.1 Arang Kayu Rambutan Sebagai Adsorben

L3.2 EKSPERIMEN

Gambar L3.2 Tembaga Nitrat (Cu(NO3)2) yang digunakan


52

Gambar L3.3 Pelarut dengan pH 4,5

Gambar L3.4 Proses Adsorpsi Batch Shaker

Gambar L3.5 Sampel yang Dianalisis dengan AAS


53

L3.3 Hasil Analisis

Gambar L3.6 Hasil Analisis AAS


Documents

KAJIAN PEMANFAATAN ARANG BATANG RAMBUTAN