LARUTAN STANDAR DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM

Transkripsi

1 PENGARUH KONSENTRASI H 2 SO 4 DAN HCl PADA ZEOLIT ALAM TERAKTIVASI SERTA ph LARUTAN TERHADAP ADSORPSI LOGAM KOBAL (Co) DAN NIKEL (Ni) DALAM LARUTAN STANDAR DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM SKRIPSI RIVAN DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 PERSETUJUAN Judul : PENGARUH KONSENTRASI H 2 SO 4 DAN HCl PADA ZEOLIT ALAM TERAKTIVASI SERTA ph LARUTAN TERHADAP ADSORBSI LOGAM KOBAL (Co) DAN NIKEL (Ni) DALAM LARUTAN STANDAR DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM. Kategori : SKRIPSI Nama : RIVAN Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Desember 2011 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Prof.Dr.Harry Agusnar.M.Sc.,M.Phill NIP Prof.Dr.Zul Alfian.M.Sc NIP Diketahui/Disetujui oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, DR. Rumondang Bulan Nst.,MS. NIP

3 PENGARUH KONSENTRASI H 2 SO 4 DAN HCl PADA ZEOLIT ALAM TERAKTIVASI SERTA ph LARUTAN TERHADAP ADSORPSI LOGAM KOBAL (Co) DAN NIKEL (Ni) DALAM LARUTAN STANDAR DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains RIVAN DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

4 PERNYATAAN PENGARUH KONSENTRASI H 2 SO 4 DAN HCl PADA ZEOLIT ALAM TERAKTIVASI SERTA ph LARUTAN TERHADAP ADSORBSI LOGAM KOBAL (Co) DAN NIKEL (Ni) DALAM LARUTAN STANDAR DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Desember 2011 RIVAN

5 PENGHARGAAN Bismillahirrahmanirrahim. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Sang Pencipta Allah SWT yang memberikan rahmat dan karunianya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini yang berjudul: PENGARUH KONSENTRASI H 2 SO 4 DAN HCl PADA ZEOLIT ALAM TERAKTIVASI SERTA ph LARUTAN TERHADAP ADSORBSI LOGAM KOBAL (Co) DAN NIKEL (Ni) DALAM LARUTAN STANDAR DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM Skripsi ini merupakan tugas akhir untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Kimia pada Fakultas MIPA-USU Medan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada orang tua saya yang sangat saya sayangi, ayahanda Himsar dan ibunda Mery Desna yang telah memberikan dukungan moral dan material, serta kepada adik-adik saya tersayang: Ruri, Restu, dan Rian atas semangat dan doa yang selalu diberikan kepada saya. Kepada (alm) Kakek dan Nenek, serta semua keluarga yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Dengan segala kerendahan hati penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Zul Alfian. M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc., M.Phill selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya serta saran dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini. 2. Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingannya kepada penulis selama mengikuti kegiatan akademik. 3. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam terutama Jurusan Kimia yang telah membantu penulis selama mengikuti perkuliahan. 4. Ibu Dr.Rumondang Bulan, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia yang telah memberikan pengarahan dan mensahkan skripsi ini. 5. Seluruh staf Laboratorium Kimia Dasar LIDA USU : Mas Gun, Kak Ayu dan juga rekan-rekan asisten laboratorium Kimia Dasar LIDA USU : Sony, Novrida, Ando, Via, Hendi, Yani, Widya, Afrima, Fatma, Eko, Reni, Deasy, Ani, Andreas, Novi, Arifin, Desy, Salmi, Nurul, Ilman, Irwanto, Dwi, Icha, Indah, Rina, Ayu. 6. Sahabat-sahabatku : Dwi, Rina, Mega, Albinur, Misbah, Rafles, Mail, Surnog, Verroez, Bayu, Egy. 7. Teman-teman stambuk 2005 dan adik-adik stambuk 2006, 2007, 2008, 2009, dan 2010 yang telah berbagi ilmu yang bermanfaat. 8. Rekan-rekan staf pengajar SSC Medan, terutama Departemen Kimia : Bang Darmas, Kak Frida, Kak Mellany, Pahotton, Stephanus, Arman, dan Ali. 9. Semua saudara dan teman-teman yang selalu mendoakan dan mendukung penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

6 Penulis hanya dapat mengucapkan terima kasih, semoga Allah SWT membalas segala kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis berharap Allah melimpahkan Rahmat dan Berkah-Nya kepada kita semua, amin ya Rabbalalamin. Medan, Desember 2011 Penulis Rivan

7 ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh variasi konsentrasi H 2 SO 4 dan HCl terhadap daya serap zeolit alam teraktivasi pada logam kobal (Co) dan nikel (Ni) dalam larutan standar dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom. Pada proses aktivasi zeolit alam dikaji pengaruh konsentrasi H 2 SO 4 dan HCl yaitu 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; dan 5,0 N untuk masing masing asam. Ke dalam larutan standar kobal (Co) dan nikel (Ni) ditambahkan 5 gram zeolit alam yang telah diaktivasi dengan H 2 SO 4 dan zeolit alam yang telah diaktivasi dengan HCl, pada ph larutan 4; 5; 6; dan 7, diaduk selama 6 jam, disaring dan diukur konsentrasi logam kobal (Co) dan nikel (Ni) dengan Spektrofotometer Serapan Atom melalui kurva kalibrasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa zeolit alam dengan konsentrasi aktivasi H 2 SO 4 2 N dengan ph larutan 6 yang paling baik dengan menyerap logam kobal (Co) sebesar 95,02% dan logam nikel (Ni) sebesar 96,18%. Zeolit alam dengan konsentrasi aktivasi H 2 SO 4 2 N dapat menyerap logam kobal (Co) sebesar 89,94% - 95,02% dan menyerap logam nikel (Ni) sebesar 89,34% - 96,18%. Sedangkan zeolit alam dengan konsentrasi aktivasi HCl 4 N dapat menyerap logam kobal (Co) sebesar 89,29% - 93,26% dan menyerap logam nikel (Ni) sebesar 88,76% - 94,21%.

8 THE CONCENTRATE EFFECT S H 2 SO 4 AND HCl OF NATURAL ZEOLITE MOST ACTIVATION WELL AS ph SOLUTION ON ADSORPTION OF THE METAL COBALT (Co) AND NICKEL (Ni) IN STANDARD SOLUTION USING ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRIC METHOD ABSTRACT The influence of variations in concentrate H 2 SO 4 and HCl of natural zeolite most activated on adsorbtion of the metal cobalt (Co) and nickel (Ni) in the standard solution by Atomic Absorption Spectrophotometric method has been studied. In the activation process of natural zeolites assessed by concentrate effect s of H 2 SO 4 and HCl which is 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, and 5.0 N for each one. Into a standard solution of cobalt (Co) and nickel (Ni) was added 5 grams of natural zeolites that have been activated with H2SO4 and natural zeolites that have been activated with HCl, at ph 4, 5, 6, and 7, stirred for 6 hours, filtered and measured the concentration of cobalt metal (Co) and nickel (Ni) by Atomic Absorption Spectrophotometer with a calibration curve. The results showed that activation concentrate H 2 SO 4 2 N with ph 6 which is best by adsorbing metallic cobalt (Co) of 95.02% and the metals nickel (Ni) of 96.18%. Natural zeolite with a concentration H 2 SO 4 2 N activation can absorb metal cobalt (Co) of 89.94% % and absorb metals nickel (Ni) of 89.34% %. While the activation of natural zeolite with a concentration of 4 N HCl can absorb metals cobalt (Co) of 89.29% % and absorb the metals nickel (Ni) of 88.76% % respectively.

9 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Halaman i ii iii vi vii viii xi xii Bab 1 Pendahuluan Latar Belakang Permasalahan Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Lokasi Penelitian Metodologi Penelitian 4 Bab 2 Tinjauan Pustaka Logam Zeolit Komposisi mineral zeolit Sifat fisik mineral zeolit Pengaktifan mineral zeolit Pengaktifan dengan pemanasan Pengaktifan dengan pengasaman Adsorbsi Kobal (Co) Penggunaan Co dalam bidang industri Efek toksik Nikel (Ni) Efek Toksik Spektrofotometri Serapan Atom Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom 16 Bab 3 Metodologi Penelitian Alat dan Bahan Alat-alat Bahan-bahan Prosedur Penelitian Pembuatan Pereaksi H 2 SO Pembuatan Pereaksi HCl Pembuatan Pereaksi HNO 3 4 N 20

10 3.2.4 Aktivasi Zeolit Alam dengan H 2 SO Aktivasi Zeolit Alam dengan HCl Pembuatan Larutan Standar Kobal (Co) 100 mg/l Pembuatan Larutan Standar Kobal (Co) 10 mg/l Pembuatan Larutan Seri Standar Kobal (Co) 0,10; 0,50; 1,00; 2,00; dan 3,00 mg/l Pembuatan Larutan Standar Nikel (Ni) 100 mg/l Pembuatan Larutan Standar Nikel (Ni) 10 mg/l Pembuatan Larutan Seri Standar Nikel (Ni) 0,10; 0,50; 1,00; 2,00; dan 3,00 mg/l Pembuatan Kurva Kalibrasi Logam Kobal Pembuatan Kurva Kalibrasi Logam Nikel Penyerapan Larutan Standar Kobal dan Nikel dengan menggunakan zeolit alam yang telah diaktivasi Penyerapan Larutan Standar Kobal dan Nikel dengan variasi konsentrasi H 2 SO Penyerapan Larutan Standar Kobal dan Nikel dengan variasi konsentrasi HCl Penyerapan Larutan Standar Kobal dan Nikel dengan H 2 SO 4 2 N dengan variasi ph Penyerapan Larutan Standar Kobal dan Nikel dengan HCl 4 N dengan variasi ph Bagan Penelitian Aktivasi Zeolit Alam dengan H 2 SO Aktivasi Zeolit Alam dengan HCl Penyerapan larutan standar Kobal dan Nikel dengan variasi konsentrasi H 2 SO Penyerapan larutan standar Kobal dan Nikel dengan variasi konsentrasi HCl Penyerapan larutan standar Kobal dan Nikel dengan H 2 SO 4 2 N dengan variasi ph Penyerapan larutan standar Kobal dan Nikel dengan HCl N dengan variasi ph Pembuatan Larutan Seri Standar dan Kurva Kalibrasi Nikel Pembuatan Larutan Seri Standar dan Kurva Kalibrasi Kobal 32 Bab 4 Hasil dan Pembahasan Hasil Penelitian Logam Kobal (C0) 33

11 4.1.2 Pengolahan Data Logam Kobal (Co) Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square Koefisien Korelasi Persentasi (%) Penurunan Konsentrasi Logam Kobal (Co) Logam Nikel Pengolahan Data Logam Nikel (Ni) Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square Koefisien Korelasi Persentasi (%) Penurunan Konsentrasi Logam Nikel (Ni) Pembahasan 45 Bab 5 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran 48 Daftar Pustaka 49

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Nama mineral zeolit dan rumus kimianya 9 Tabel 4.1 Kondisi alat SSA merek Shimadzu tipe AA-6300 pada pengukuran konsentrasi logam Kobal (Co) 33 Tabel 4.2 Data absorbansi larutan standar Kobal (Co) 33 Tabel 4.3 Penentuan persamaan garis regresi untuk penentuan konsentrasi logam Kobal (Co) berdasarkan pengukuran absorbansi larutan standar Kobal (Co) 34 Tabel 4.4 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam kobal (Co) dengan variasi konsentrasi H 2 SO 4 37 Tabel 4.5 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam kobal (Co) dengan variasi konsentrasi HCl 37 Tabel 4.6 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam kobal (Co) dengan konsentrasi H 2 SO 4 2 N dengan variasi ph larutan 38 Tabel 4.7 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam kobal (Co) dengan konsentrasi HCl 4 N dengan variasi ph larutan 38 Tabel 4.8 Kondisi alat SSA merek Shimadzu tipe AA-6300 pada pengukuran konsentrasi logam Nikel (Ni) 39 Tabel 4.9 Data Absorbansi larutan standar Nikel (Ni) 39 Tabel 4.10 Penentuan persamaan garis regresi untuk penentuan konsentrasi logam Nikel (Ni) berdasarkan pengukuran absorbansi larutan standar Nikel (Ni) 40 Tabel 4.11 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam Nikel (Ni) dengan variasi konsentrasi H 2 SO 4 43 Tabel 4.12 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam Nikel (Ni) dengan variasi konsentrasi HCl 43 Tabel 4.13 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam Nikel (Ni) dengan konsentrasi H 2 SO 4 2 N dengan variasi ph larutan 44 Tabel 4.14 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam Nikel (Ni) dengan konsentrasi HCl 4 N dengan variasi ph larutan 44

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Kerangka Utama Zeolit 10 Gambar 2.2 Sistem Peralatan Spektrofotometri Serapan Atom 16 Gambar 4.1 Kurva kalibrasi larutan standar Kobal (Co) 34 Gambar 4.2 Kurva kalibrasi larutan standar Nikel (Ni) 40