Penentuan Kapasitas Penyerapan Zat Warna Tekstil

Remazol Brilliant (RB) Red F3B oleh Zeolit

SKRIPSI

Rizki Anshari

105 05 093

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2009

Penentuan Kapasitas Penyerapan Zat Warna Tekstil

Remazol Brilliant (RB) Red F3B oleh Zeolit

Determination of Adsorption Capacity of Remazol Brilliant

(RB) Red F3B Dyes by Zeolite

SKRIPSI

Rizki Anshari

105 05 093

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2009

ii

Abstract

The use of zeolite as an adsorbent for removal of textile dyes from aqueous solution was investigated. In this research, adsorption capacity of natural zeolite and activated zeolite were compared. For the activated zeolite, natural zeolite was drowned in 3M H2SO4 solution, followed by washing until pH reached to neutral. The effects of contact time, addition H2SO4 solution, temperature and variety of initial concentration on the sorption process were examined. The adsorption isotherm was well fitted to Freundlich model. The addition of 0.2 M H2SO4 solution in 7 hours contact time gave adsorption capacity of activated zeolite and natural zeolite at dyes solution concentration of 200 ppm of 1.60 mg dyes/g zeolite and 1.50 mg dyes/g zeolite, respectively.

iii

Abstrak

Zeolit telah diteliti dapat digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan zat warna tekstil dari larutan air. Dalam penelitian ini, akan dibandingkan kapasitas penyerapan zeolit alami dan zeolit yang diaktifkan. Untuk zeolit yang diaktifkan, terlebih dahulu dilakukan perendaman zeolit alami dalam larutan H2SO4 3M, kemudian dicuci sampai netral. Pengaruh waktu kontak, penambahan larutan H2SO4, suhu serta variasi konsentrasi awal pada proses penyerapan telah ditentukan. Isoterm adsorpsi yang cocok mengikuti jenis isoterm Freundlich. Pada penambahan larutan H2SO4 0,2M dan selang waktu perendaman selama 7 jam, kapasitas penyerapan zeolit aktif dan zeolit alami pada konsentrasi larutan zat warna 200 ppm berturut-turut adalah 1,60 mg zat warna/g zeolit dan 1,50 mg zat warna/g zeolit.

iv

Program Studi Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Bandung

Menerangkan bahwa Skripsi yang disusun oleh:

Nama : Rizki Anshari

NIM : 105 05 093

telah disetujui sebagai persyaratan untuk mendapatkan gelar

Sarjana Kimia

Bandung, Juni 2009

Pembimbing

Drs. H. Saepudin Suwarsa, MS NIP 130 235 118

v

“Since the sun still shine

You will be the best”

“Sesungguhnya dibalik kesusahan, maka ada kemudahan”

(Al-Insyirah : 6)

“Dan sesungguhnya Allah bersama orang-orang yang

sabar”.

Kupersembahkan

untuk kedua orang tuaku tercinta

Almh. Nenek dan kakak-kakakku tersayang

serta orang-orang yang telah berjasa dalam hidupku

vi

Ucapan Terimakasih

Alhamdulillaahirabbil’aalamiin, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat

Allah SWT karena atas karunia dan kehendak-Nya penulis bisa menyelesaikan

skripsi ini. Shalawat serta salam senantiasa tercurah kepada utusan-Nya, sosok

panutan kita yaitu Rasulullah Muhammad SAW yang senantiasa mencintai

umatnya sampai akhir zaman. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kepada pihak-pihak yang telah

membantu penulis selama menjalani aktivitas akademik dan akhirnya dapat

menyelesaikan naskah skripsi ini, kepada:

1. Drs. H. Saepudin Suwarsa, MS atas segala kebaikan, kesabarannya dalam

membimbing penulis selama 4 tahun kuliah di ITB.

2. Mama dan Papa tercinta, atas semua kasih sayang, nasihat, semangat, dan

doanya yang tak henti-henti, serta atas semua pengorbanannya selama ini.

3. Almh. Nenekku, atas segala kasih sayang, nasehat dan doanya selama ini

kepada penulis.

4. Kakak-kakakku tercinta, Dyah, Reni, Zaki dan Kak Ferdi, atas doa, dukungan

serta canda tawa yang selalu membuat penulis menjadi bersemangat dalam

menjalani kehidupan ini.

5. Saudara-saudaraku, Om Iq, Tante Ul, Pak Etek Isap, Tante Ria, Rovi, Kak

Agung, Da Rida, Jiji, Khorie, Vina, Fika, Elin dan lain-lain yang tidak bisa

penulis sebutkan satu persatu, terima kasih atas semua kebahagiaan, canda

tawa, dukungan dan dorongan semangatnya.

vii

6. Keluarga Cipinang, Mbak Wati, Tante Gaiza, Kak, Tanti, Kak Tissa, atas doa,

dukungan dan dorongan semangatnya.

7. Semua guru-guru yang telah berjasa mendidik dan menyampaikan ilmunya

pada penulis sejak berada di bangku sekolah dasar sampai sekarang.

8. Seluruh staf dosen kimia yang telah memberikan ilmunya selama 4 tahun ini

kepada penulis.

9. Semua staf karyawan Program Studi Kimia yang telah banyak membantu

penulis, di antaranya Pak Wandi, Pak Win, Pak Budi, Pak Toto, Bu Sony, Bu

Tini, Pak Aep, Pak Handi.

10. Rani Kurnia, atas semua kebaikan, kesabaran, bantuan dan kasih sayangnya

selama ini sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

11. Suganda Rizki, atas semua bantuan, nasehat, persahabatan dan

kebersamaannya selama 4 tahun ini. “Thanks, Bro!”

12. Indra, Isradj, Tukul, Phia, Adit (MA’05), Puto, Han, Nia, Ali (FI’05), Ichot

(MA’05), Ame (MA’05), atas persahabatan selama ini.

13. Anak-anak bimbingan tugas akhir dengan Pak Saepudin, Folo, Vidhan, dan

Widi.

14. Teman-teman kimia ITB 2005, Cinta, Gest, Ecu, Nisa, Karim, Echa, Vai,

Wawi, Tina, Rifti, Hatta, Asri, Gun, Shelly, Mayang, Azis, Athiya, Cicit, dan

lainnya, terima kasih atas sumbangan ilmu, “sampahan-sampahan” serta

kebersamaannya selama ini.

15. Sahabat-sahabatku dari sekolah dasar sampai SMA, diantaranya Ican, Dea,

Ade, Lutfhi, Irhas, Valen, Dito, Ratih, Anne, Paul, Edu, anak-anak TC, dan

yang lain atas persahabatan yang indah dan dukungannya selama ini.

16. Keluarga besar Kimia Analitik, Moci, Jalal, Delvi, Sita, Kory, Christine, Lusi,

Chacha, Okah, Okky, Ber, Cath, Norman, Andi, Heru, Mitha, Kak Lasma,

Kak Erpina, Kak Hani, Kak Hilya, Pak Aman, Pak Dede, Pak Kawi, Pak

Lanang, Pak Ajat, Pak Encu, dan Bu Untari .

viii

17. Mantan badan pengurus Amisca 2008/2009, Samsi, Yuni, Isthy, Miaw, Dewi,

Kevin, Taufik, Gaos, Marcel, Mpit, Frizda, Rani Kurniasih, Gayatri, Adha,

Dafi, Untung, atas kerjasamanya selama ini.

18. Divisi olahraga Amisca 2008/2009, Dita, Tiwi, Peti, Hendra, Beta, Arin,

Holly, Alfons, atas kerjasamanya selama satu tahun.

19. Kakak-kakak senior, Rizal, Robbie, Howie, Kocu, Frisda, Gina, Kak Jo,

Naldo, Fajar, Wisa, Edu, Linda, Rian atas semua canda tawa dan “ilmu-

ilmu”nya.

20. Seluruh teman-teman Amisca, diantaranya Rafki, Ijel, Wahyu, Heru, Dzul,

Henzo, Ilham, Azka, Oneng, Weldan, Tiara, Mei, Toni, Ijo.

21. Teman-teman kosan Cisitu, Dimas, Arif Buyung, Aldwin, Andri, Soleh,

Pacil, Bambang, Chaidir, atas kebersamaannya selama 3 tahun.

22. The last but no least, seluruh pihak yang telah membantu, yang tak dapat

penulis sebutkan satu persatu.

Semoga Allah SWT membalas setiap kebaikan dengan kebaikan yang berlipat

ganda. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan bisa menjadi

panduan untuk penelitian selanjutnya.

Bandung, Juni 2009

Penulis

ix

Daftar Isi

Abstract ................................................................................................................... ii

Abstrak ................................................................................................................... iii

Ucapan Terimakasih ............................................................................................... vi

Daftar Isi ................................................................................................................. ix

Daftar Gambar ....................................................................................................... xii

Daftar Tabel .......................................................................................................... xiii

Daftar Lampiran.................................................................................................... xiv

1 Pendahuluan ..................................................................................................... 1

1.1 Latar belakang ........................................................................................... 1

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

1.3 Tujuan penelitian ....................................................................................... 3

1.4 Ruang lingkup penelitian ........................................................................... 3

2 Tinjauan Pustaka .............................................................................................. 4

2.1. Zeolit ......................................................................................................... 4

2.1.1. Pengertian, struktur dan sifat zeolit ..................................................... 4

2.1.2. Klasifikasi zeolit ................................................................................. 6

2.1.3. Aplikasi zeolit..................................................................................... 8

2.2. Adsorpsi ...................................................................................................11

2.2.1. Pengertian dan jenis adsorpsi .............................................................11

2.2.2. Isoterm adsorpsi.................................................................................12

2.3. Zat Warna .................................................................................................16

2.3.1. Pengertian warna ...............................................................................16

x

2.3.2. Zat Warna Tekstil ..............................................................................17

3 METODOLOGI PENELITIAN.......................................................................21

3.1 Alat dan bahan ..........................................................................................21

3.1.1 Alat ...................................................................................................21

3.1.2 Bahan ................................................................................................21

3.2 Prosedur kerja ...........................................................................................22

3.2.1 Diagram Kerja ...................................................................................22

3.2.2 Pembuatan larutan zat warna..............................................................22

3.2.3 Penentuan spektrum absorpsi zat warna .............................................22

3.2.4 Pembuatan larutan standar dan kurva kalibrasi zat warna ...................22

3.2.5 Aktivasi zeolit dan optimasi pengaktifan zeolit ..................................23

3.2.6 Penentuan kondisi optimum penyerapan ............................................23

3.2.7 Penentuan kapasitas penyerapan zat warna RB Red F3B oleh zeolit

aktif dalam suasana asam ................................................................................24

3.2.8 Penentuan kapasitas penyerapan zat warna RB Red F3B oleh zeolit

alami dalam suasana asam ...............................................................................25

4 Hasil dan Pembahasan .....................................................................................26

4.1 Spektrum absorpsi zat warna RB red F3B .................................................26

4.2 Kurva kalibrasi larutan standar zat warna RB Red F3B .............................27

4.3 Pengaktifan zeolit .....................................................................................28

4.4 Penentuan kondisi optimum penyerapan zat warna RB Red F3B oleh zeolit

aktif 29

4.4.1. Pengaruh variasi waktu kontak terhadap penyerapan zat warna RB Red

F3B oleh zeolit aktif ........................................................................................29

4.4.2. Pengaruh penambahan H2SO4 ke dalam larutan zat warna RB Red F3B

terhadap penyerapan zat warna RB Red F3B oleh zeolit aktif ..........................30

4.4.3. Pengaruh suhu terhadap penyerapan zat warna RB red F3B oleh zeolit

aktif dalam suasana asam ................................................................................31

xi

4.5 Penentuan kapasitas penyerapan zat warna RB Red F3B oleh zeolit aktif

dalam suasana asam ............................................................................................32

4.6 Penentuan kapasitas penyerapan zat warna RB Red F3B oleh zeolit alami

dalam suasana asam ............................................................................................33

4.7 Isoterm adsorpsi ........................................................................................34

5 Penutup ...........................................................................................................36

5.1. Kesimpulan...............................................................................................36

5.2. Saran ........................................................................................................36

Daftar Pustaka ........................................................................................................37

Lampiran ................................................................................................................38

xii

Daftar Gambar

Gambar 2. 1 Struktur tiga dimensi zeolit .................................................................. 4

Gambar 2. 2 Struktur dasar ikatan SiO2 dan AlO2 dari zeolit .................................... 5

Gambar 2. 3 Unit bangun sekunder struktur zeolit .................................................... 7

Gambar 2. 4 Grafik isoterm Langmuir ....................................................................13

Gambar 2. 5 Grafik isoterm Freundlich ...................................................................14

Gambar 2. 6 Grafik isoterm BET ............................................................................15

Gambar 2. 7 Spektrum warna ..................................................................................16

Gambar 2. 8 Macam-macam kromofor ....................................................................18

Gambar 2. 9 Struktur zat warna RB red F3B ...........................................................20

Gambar 4. 1 Spektrum absorpsi RB Red F3B ..........................................................26

Gambar 4. 2 Struktur RB Red F3B ..........................................................................27

Gambar 4. 3 Kurva kalibrasi larutan standar zat warna RB Red F3B .......................28

Gambar 4. 4 Kurva optimasi pengaktifan zeolit .......................................................29

Gambar 4. 5 Kurva pengaruh variasi waktu kontak .................................................30

Gambar 4. 6 Kurva pengaruh penambahan H2SO4 ...................................................31

Gambar 4. 7 Grafik pengaruh suhu larutan zat warna terhadap daya serap zeolit .....32

Gambar 4. 8 Kurva kapasitas penyerapan zat warna oleh zeolit aktif .......................33

Gambar 4. 9 Kurva kapasitas penyerapan zat warna oleh zeolit alami .....................34

Gambar 4. 10 Isoterm Langmuir untuk zeolit aktif dan zeolit alami .........................34

Gambar 4. 11 Kurva isoterm Freundlich untuk zeolit aktif dan zeolit alami .............35

xiii

Daftar Tabel

Tabel 2. 1 Sifat-sifat psikokimia dari zeolit alami ..................................................... 6

Tabel 2. 2 Klasifikasi zeolit ...................................................................................... 8

Tabel 2. 3 Spektrum warna .....................................................................................16

Tabel 4. 1 Data isoterm Langmuir dan isoterm Freundlich ......................................35

xiv

Daftar Lampiran

Lampiran A Spektrum Absorpsi ..............................................................................38

Lampiran B Kurva Kalibrasi Larutan Standar RB Red F3B .....................................39

Lampiran C Pengaktifan Zeolit ...............................................................................40

Lampiran D Penentuan Kondisi Optimum Penyerapan Zat Warna...........................41

Lampiran E Kapasitas Penyerapan Zat Warna RB Red F3B oleh Zeolit ..................44

Lampiran F Isoterm Adsorpsi ..................................................................................46