0,8 0,6. ammonium. 0, t (menit) Linear (ammoniu m)

Transkripsi

1 Pembuatan Kurva kalibrasi Larutan ammonium yang digunakan berasal dari padatan senyawa ammonium klorida (NH Cl) yang berwarna putih. Setelah dilarutkan dalam aqua demin menjadi bening (tan warna) dan terdisosiasi menjadi: NH Cl NH + + Cl - Ion ammonium (NH + ) tersebut yang akan di adsorpsi oleh adsorben dan. Untuk membuat kurva kalibrasi ammonium yaitu dengan menyiapkan larutan ammonium klorida (NH Cl) standart konsentrasi mg/l, mg/l, 6mg/L, 8mg/L, mg/l yang diharapkan nantinya range tersebut dapat mewakili pengukuran konsentrasi ammonium pada sampel untuk analisa selanjutnya. Metode pengukuran yang digunakan yaitu Colorimetri dengan aalat spektroskopi UV-Vis. Pengukuran absorbansi kelima larutan dilakukan pada panjang gelombang (λ) 6nm. Hasilnya diperoleh persamaan regresi linier y=,8x+, dengan nilai R =.988 dimana persamaan tersebut telah sesuai dengan hukum Lambert-Beer yang menghubungkan antara absorbansi dengan konsentrasi larutan dimana grafiknya dapat dilihat pada Gambar.. absorbansi, y, =,8x +,,, R² =,988, konsentrasi (mg/l) ammonium Linear (ammoniu m) Gambar. Kurva kalibrasi larutan ammonium konsentrasi - mg/l Penghilangan ammonium (NH + ) menggunakan dan A hasil sintesis. Abu dasar dan hasil sintesis yang diperoleh selanjutnya digunakan untuk mengadsorpsi ion ammnium (NH + ) dari larutan sintetis NH Cl, disini dan berperan sebagai adsorben. Pengaruh variasi waktu kontak, konsentrasi awal, ph, dan suhu digunakan untuk menyelidiki kemampuan daya adsorpsi masing-masing adsorben terhadap ion ammonium dengan menggunakan metode adsorpsi batch. Pengaruh waktu kontak Variasi waktu kontak dilakukan untuk mengetahui kapan waktu optimum yang digunakan adsorben dan untuk dapat mengadsorpsi ammonium (NH + ) secara maksimal sehingga pengamatan dilakukan selama jam. Larutan kerja ammonium yang digunakan untuk adsorpsi ini dengan konsentrasi sebesar mg/l. Filtrat dari sampel adsorpsi diambil sebanyak ml kemudian ditambah dengan reagen-reagen colorymethod hingga muncul warna biru. Warna biru tersebut muncul menandakan adanya kandungan ammonium yang masih ada dalam filtrat, semakin pekat warna biru yang dihasilkan maka kandungan ammonium dalam filtrat masih tinggi, dengan kata lain yang teradsorp oleh adsorben hanya sedikit. Pengukuran absorbansi dilakukan pada panjang gelombang 6nm menggunakan spektroskopi UV- Vis. Hasilnya diperoleh pada adsorben kapasitas adsorpsi (qe) tertinggi sebesar,7mg/g dengan prosentase.7% pada menit 8 yang kemudian mencapai waktu konstan di menit 7, sedangkan pada adsorben kapasitas adsorpsi (qe) tertinggi sebesar,7mg/g dengan prosentase 7% pada menit yang kemudian mencapai waktu konstan di menit tersebut. Hal ini ditandai dengan garis grafik yang semakin lurus pada Gambar.6 yang artinya adsorpsi telah mencapai waktu yang optimum sehingga adsorben sudah tidak bisa lagi mengadsorp adsorbat ammonium. qe (mg/g),8,6,, 7 7 t (menit) Gambar.6 Kurva hubungan waktu kontak (menit) dengan qe (mg/g). Kondisi proses: massa adsorben abu dan =,gr; Co= mg/l; ph 6.; suhu ruang ( C); volume ml Prosentase kapasitas removal ion ammonium dengan adsorben lebih tinggi bila dibandingkan dengan adsorben, hal ini berdasarkan mekanisme pertukaran ion yang terjadi pada. Mekanisme penghilangan ammonium menggunakan termasuk reaksi pertukaran ion. Zeolit ini dapat digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan ammonium dalam larutan karena mempunyai muatan negatif akibat adanya perbedaan muatan antara Si + dengan Al + (Englert&Rubio, ). Pengaruh konsentrasi awal Perlakuan variasi konsentrasi awal ini bertujuan untuk mengetahui besarnya kapasitas removal maksimum dari masing-masing adsorben seiring dengan semakin tingginya konsentrasi awal ammonium (NH + ). Larutan kerja ammonium klorida yang digunakan ada variasi konsentrasi pada range -mg/l. Prosedur pengukuran filtrate adsorpsi ini sama yaitu dengan metode colorimetric menggunakan spektroskopi UV-Vis. Hasilnya diperoleh kapasitas adsorpsi (qe) dari masing-masing konsentrasi terus naik hingga yang tertinggi sebesar.8 mg/g untuk adsorben dan. mg/g

2 untuk pada kosentrasi ammonium mg/l. Efisiensi removal dari adsorpsi menunjukan kesetimbangan, yaitu setelah konsentrasi mg/l terjadi penurunan grafik hingga akhirnya konstan pada titik konsentrasi mg/l. Sekitar 8% ammonium pada konsentrasi mg/l dapat teradsorp oleh dan 9% oleh. Hal ini dapat dilihat pada Gambar.7. qe (mg/l) abu Co (mg/l) Gambar.7 Kurva hubungan konsentrasi awal (mg/l) dengan qe (mg/g). Co=-mg/L. Kondisi proses: massa adsorben=,gr; ph 6.; suhu ruang ( C); t kontak= 7 menit untuk abu dan menit untuk ; volume ml. Kemampuan penyerapan ion ammonium (NH + ) meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi larutan ammonium. Hal ini dikarenakan konsentrasi awal ammonium yang tinggi akan memberikan daya/tenaga dorong yang lebih besar (Demir et al, ), sehingga ion ammonium (NH + ) akan berpindah (migrasi) dari permukaan luar ke dalam pori-pori A yang berukuran mikro dengan adanya kontak waktu (Wang, ). Ion ammonium (NH + ) mampu bertukar kation tidak hanya pada permukaan luar tapi juga pada permukaan dalam. Kesetimbangan tercapai ketika semua pertukaran ion ammonium (NH + ) dan kation pada permukaan luar dan dalam A telah tercapai. Semakin tinggi konsentrasi ammonium dalam larutan, semakin banyak ammonium yang dapat tertukar atau teradsorp. Hal ini sesuai dengan penelitian adsorpsi ammonium lainnya yang menggunakan alam (Rozic et al,). Pengaruh ph awal larutan Perlakuan variasi ph ini bertujuan untuk mengetahui pada keadaan ph berapa akan tercapai kondisi kapasitas adsorpsi tertinggi atau optimum. Range ph yang digunakan diambil mulai dari keadaan asam (ph=) sampai keadaan basa (ph=9), untuk mengatur ph dari larutan ammonium yang dipakai menggunakan larutan HCl, M dan NaOH, M. Larutan ammonium (NH Cl) itu sendiri memiliki ph sekitar ± 6,. Larutan kerja ammonium klorida konsentrasi mg/l disiapkan sebanyak 6 buah yang kemudian masing-masing larutan diatur ph nya menjadi ph,,6,7,8,9 dengan memakai larutan HCl dan NaOH, pengukuran ph larutan menggunakan alat ph meter supaya lebih akurat. Hasil yang diperoleh untuk kapasitas adsorpsi dari masing-masing ph terus naik hingga yang tertinggi sebesar,968 pada filtrat ammonium ph 6 lalu kapasitas adsorpsi pada filtrat setelah ph 6 semakin menurun, terlihat pada grafik yang semakin menurun setelah mencapai puncak,968 yang artinya telah terjadi proses adsorpsi paling tinggi karena 9,68% ammonium teradsorp oleh. Sedangkan untuk adsorben diperoleh kapasitas adsorpsi dari masing-masing ph terus naik hingga yang tertinggi sebesar,888 pada filtrat ammonium ph lalu kapasitas adsorpsi pada filtrat setelah ph semakin menurun, hal ini dapat dilihat pada Gambar.8. Garisnya semakin menurun setelah mencapai puncak,888 yang artinya telah terjadi proses adsorpsi paling tinggi karena 88,8% ammonium teradsorp oleh.,8,6,, qe (mg/l) abu ph Gambar.8 Kurva hubungan ph larutan dengan qe (mg/g). Kondisi proses: massa adsorben abu dan =,gr; Co larutan= mg/l; t kontak abu 7 menit; t kontak menit; suhu ruang ( C); volume ml Besarnya nilai ph sangat memberi pengaruh kuat pada daya adsorpsi atau efisiensi removal dari adsorben dan. Hal ini dapat kita lihat pada Gambar.7 dengan besar konsentrasi awal ammonium mg/l. Kompetisi kinerja adsorpsi antara dengan terlihat hampir sama, mencapai adsorpsi tertinggi pada ph sedangkan mencapai adsorpsi tertinggi pada ph 6. Penelitian yang dilakukan oleh Thornton (7) dan Emerson (6), juga menujukkan hasil yang cenderung sama bahwa adsorpsi ion ammonium (NH + ) pada tercapai saat ph<8. Peningkatan adsorpsi secara cepat ini berhubungan dengan pembentukan hidrokso yang berbeda dengan saat terjadi kenaikan ph larutan. Pengaruh suhu adsorpsi Perlakuan variasi suhu ini bertujuan untuk melihat kompetisi antara suhu dengan konsentrasi awal, semakin naik suhu dari larutan ternyata efisiensi removal semakin rendah atau hasil prosentase efisiensinya semakin turun. Perlakuan proses adsorpsinya sama dengan saat perlakuan untuk variasi konsentrasi awal, larutan ammonium yang digunakan dengan konsentrasi - mg/l, adsorben yang digunakan juga ada dua yaitu dan, hanya saja saat melakukan proses adsorpsi larutan diatur suhunya menjadi C, C, dan C. Hasil untuk adsorben besarnya kapasitas adsorpsi pada suhu C lebih tinggi bila

3 dibandingkan dengan suhu C, dan C. Hasilnya dapat dilihat pada Gambar.9. Gambar.9 Kurva hubungan konsentrasi (mg/l) dengan qe (mg/l) pada T=,, C. Kondisi proses: massa adsorben =,gr; Co= - mg/l; t kontak abu 7 menit; ph 6,; volume ml. Prosentase kapasitas adsorpsi tertinggi pada suhu C ini sama dengan yang memakai suhu C tetapi lebih rendah bila dibandingkan yang suhu ruang ( C), hal ini membuktikan bahwa apabila pada suhu tinggi proses adsorpsi tidak berjalan secara maksimal. Untuk adsorben hal yang sama juga terjadi, yaitu besarnya kapasitas adsorpsi pada suhu C lebih tinggi bila dibandingkan pada suhu C, dan C. Hasilnya dapat kita lihat pada Gambar. qe (mg/l) 6 suhu suhu suhu 6 Co (mg/l) Gambar. Kurva hubungan konsentrasi (mg/l) dengan qe (mg/l) pada T=,, C. Kondisi proses: massa adsorben =,gr; Co= - mg/l; t kontak abu menit; ph 6,; volume ml. Efisiensi penghilangan ion ammonium (NH + ) meningkat dengan naiknya suhu, dimana suhu tersebut dibawah suhu ruang ( C) sedangkan efisiensi penghilangan ammonium menurun seiring dengan meningkatnya suhu saat suhu tersebut melebihi suhu ruang. Hal ini disebabkan oleh adanya adsorpsi kimia saat proses adsorpsi berlangsung. Laju adsorpsi melambat saat proses adsorpsi kimia, dan suhu tinggi dapat membantu meningkatkan laju adsorpsi. Tetapi bagaimanapun juga suhu yang tinggi tidak bagus untuk reaksi eksotermis saat kesetimbangan pertama tercapai. Oleh karena itu ada kecenderungan ion ammonium terdesorpsi dari fase padat ke fase bulk saat suhu dalam larutan meningkat (Karadag, 6). Kinetika adsorpsi Kinetika dari adsorpsi ion ammonium (NH + ) bertujuan untuk mengetahui model mana yang akan digunakan dalam sistem eksperimen. Model kinetika tersebut untuk menjelaskan mekanisme dari adsorpsi yang berlangsung, yang tergantung pada karakteristik fisika atau kimia dari adsorben seperti halnya proses transport massa. Model-model kinetika yang digunakan untuk dicocokan dengan data hasil eksperimen meliputi model orde satu semu, model orde dua semu, model Elovich, model Bangham, dan model difusi intra partikel. Nilai parameter adsorpsi kinetik dari kelima model telah dirangkum dalam Tabel.. Tabel. Parameter kinetika untuk adsorpsi ammonium dengan berbagai model Model Kinetika Orde satu semu Parameter Adsorben k f (min - ) q e (mg/g) R Abu dasar...9 Zeolit A Orde dua semu Adsorben h (mg/g min) q e (mg/g) R Abu dasar.7,,998 Zeolit A.6, Bangham Adsorben k o (ml/(g/l)) R Abu dasar Zeolit A Elovich Adsorben R Abu dasar Zeolit A Difusi intra partikel Adsorben k id C R Abu dasar Zeolit A..6.6 Model Orde satu semu Persamaan model orde satu semu (.) digunakan untuk menganalisa data eksperimen kinetika orde satu semu. Pada Gambar. memperlihatkan plot garis kinetika orde satu semu dari adsorpsi ammonium menggunakan adsorben abu dasar dan. Nilai K f dapat dilihat pada Tabel..

4 ln (qe-qt) y = -,x -, R² =,9 - y = -,x -, dasar) - R² =,9 t(menit) Gambar. Kurva adsorpsi kinetik model orde satu semu. Kondisi proses: massa adsorben, gram, Co= mg/l, volume ml, suhu C, waktu kontak jam untuk adsoben dan jam untuk adsorben A. Model Orde dua semu Persamaan model orde dua semu (.6) dan (.7) digunakan untuk menganalisa data eksperimen kinetika orde dua semu hingga mendapatkan konstanta laju penyerapan awal (h). Nilai laju adsorpsi awal (h), konstanta laju orde dua semu (K s ) terdapat dalam Tabel.. Pada Gambar. memperlihatkan plot garis kinetik orde dua semu dari adsorpsi ammonium menggunakan adsorben abu dasar dan. t/qt y =.98x R² =.998 y =.89x R² =.998 abu dasar t (menit) Gambar. Kurva adsorpsi kinetik model orde dua semu. Kondisi proses: massa adsorben, gram, konsentrasi awal mg/l, volume ml, suhu C, waktu kontak jam untuk adsoben dan jam untuk adsorben A. Nilai koefisien korelatif (R =.998) yang didapat menandakan adsorpsi ammonium menggunakan adsorben dan sesuai dengan model kinetik orde dua semu. Zeolit A yang mengikut kinetika orde dua semu menandakan penyerapan yang terjadi secara kimia (Mc Kay,999). Hasil ini sama dengan eksperimen yang dilakukan Karadag, (6) menggunakan Turkish clinoptilolite dan Zheng (8) menggunakan X. Model Bangham Persamaan model Bangham (.8) digunakan untuk mempelajari tahap-tahap pada sistem adsorpsi yang telah berlangsung. Nilai dari laju adsorpsi awal (α) dan konstanta bangham (K o ) dapat dilihat pada Tabel.. Pada Gambar. memperlihatkan plot garis kinetik model bangham dari adsorpsi ammonium menggunakan adsorben dan. log (lo Co/Co-qm) -, -, -,6 -,8 y =.8x -.66 abu dasar R² =.7 y =.x -.9 R² =.888 dasar) log t Gambar. Kurva adsorpsi kinetik model bangham. Kondisi proses: massa adsorben, gram, konsentrasi awal mg/l, volume ml, suhu C, waktu kontak jam untuk adsoben dan jam untuk adsorben A. Model difusi intra partikel Model orde dua semu tidak dapat mengidentifikasi mekanisme difusi yang terjadi selama proses adsorpsi. Oleh karena itu dilakukan pengolahan data kinetik untuk model difusi intra partikel menggunakan persamaan (.9). Nilai konstanta laju difusi intra partikel (K id ), kapasitas adsorpsi pada waktu t (qt), dan ketebalan dari batas lapisan (C) dapat dilihat pada Tabel.. Pada Gambar. memperlihatkan plot garis kinetik difusi intra partikel dari adsorpsi ammonium menggunakan adsorben dan. qt (mg/l),8,6,, y =.6x +. R² =.76 y =.x +.6 R² =.6 t½ Linear () Gambar. Kurva adsorpsi kinetik model difusi intra partikel. Kondisi proses: massa adsorben, gram, konsentrasi awal mg/l, volume ml, suhu C, waktu kontak jam untuk adsoben dan jam untuk adsorben A. Berdasarkan model kinetik ini, beberapa mekanisme adsorpsi yang berbeda terlibat dan prosesnya dapat terbagi menjadi dua tahap atau lebih. Tahap yang pertama yaitu adsorpsi di luar permukaan atau disebut juga difusi makro-porous dan tahap yang kedua yaitu adsorpsi di dalam permukaan atau disebut difusi mikro-porous (Widiastuti, 987). Menurut Lei (7) prosesnya ada tiga tahap, tahap pertama yaitu adsorpsi diluar permukaan, tahap kedua yaitu adsorpsi berkelanjutan dimana proses adsorpsi dibawah

5 kontrol difusi intra partikel, tahap ketiga yaitu kesetimbangan akhir dimana difusi intra partikel mulai melambat seiring dengan berkurangnya konsentrasi ammonium dalam larutan. Oleh karena itu pada Gambar. menyiratkan bahwa selama proses adsorpsi berlangsung terdapat difusi adsorpsi yang cepat di permukaan luar yang diikuti difusi adsorpsi yang lambat di permukaan dalam. Model Elovich Persamaan model elovich (.) digunakan untuk mengetahui luas permukaan adsorben yang tertutupi oleh adsorbat ion ammonium (NH + ) selama proses adsorpsi. Nilai laju adsorpsi awal (α) dan luas permukaan yang tertutupi (β) dapat dilihat pada Tabel.. Pada Gambar. memperlihatkan plot garis kinetik model elovich dari adsorpsi ammonium menggunakan adsorben dan. qt mg/l,8 y =.x +.,6 R² =.9,, y =.8x +.9 R² =.88 ln t Gambar. Kurva adsorpsi kinetik model elovich. Kondisi proses: massa adsorben, gram, konsentrasi awal mg/l, volume ml, suhu C, waktu kontak jam untuk adsoben dan jam untuk adsorben A. Seperti yang terlihat pada Tabel. bahwa nilai dari laju adsorpsi awal (α) dan luas permukaan yang tertutupi (β) untuk adsorben lebih besar bila dibandingkan adsorben yang artinya permukaan adsorben yang dapat mengadsorp ammonium lebih baik karena luas permukaannya tertutupi sekitar,8 gram/mg. Isotherm adsorpsi Isotherm adsorpsi dapat dianalisa dengan model yaitu Langmuir, Freundlich, dan Tempkin. Model adsorpsi isotherm dari ammonium penting diolah untuk menggambarkan kesetimbangan adsorpsi ammonium dengan dan. Model-model isotherm adsorpsi ini dilihat pada kondisi keadaan suhu, fungsinya untuk membandingkan hasil pada saat temperature berapa akan terjadi adsorpsi ammonium secara optimum dan lebih baik. Isotherm adsorpsi terkarakterisasi oleh nilai konstanta tertentu yang menggambarkan karakteristik permukaan, afinitas dari adsorben dan kapasitas adsorpsi dari adsorben. Nilai-nilai parameter adsorpsi isotherm langmuir secara keseluruhan dapat kita lihat pada Tabel. Model Langmuir Adsorpsi isotherm model Langmuir untuk mengetahui apakah terjadi adsorpsi satu lapis (monolayer) pada proses adsorpsi ion ammonium (NH + ) dengan dan. Nilai konstanta langmuir (K L ) dan kapasitas adsorpsi maksimum (q max ) dapat dilihat pada Tabel.. Pada Gambar.6 memperlihatkan plot garis isotherm model langmuir dari adsorpsi ammonium menggunakan adsorben abu dasar dan. Adsorpsi Langmuir berasumsi bahwa pada permukaan adsorben terdapat sejumlah tertentu situs aktif (active sites) yang sebanding dengan luas permukaan adsorben. Pada keadaan situs aktif adsorben belum jenuh dengan adsorbat maka peningkatan konsentrasi adsorbat yang dipaparkan akan meningkat secara linier dengan jumlah adsorbat yang teradsorpsi. Selanjutnya, jika situs aktif adsorben telah jenuh dengan adsorbat, maka peningkatan konsentrasi adsorbat yang dipaparkan tidak akan meningkatkan jumlah adsorbat yang teradsorps (Mc Kay, 999). Ce/qe y = -.9x +. R² =. y =.88x +.78 R² =.9 abu Linear (abu) Linear () 66 Ce (mg/l) Gambar.6 Kurva adsorpsi isotherm Langmuir untuk adsorben dan. Kondisi proses: massa adsorben, gr; Co=- mg/l; volume larutan ml, t kontak jam untuk dan jam untuk. Berdasarkan nilai koefisien korelasi (R ) dari grafik diatas maka disimpulkan bahwa yang mengikuti isotherm model Langmuir yaitu adsorben. Model Freundlich Adsorpsi isotherm model Freundlich yaitu terjadi mekanisme adsorpsi berlapis (double layer) pada proses adsorpsi ion ammonium (NH + ) dengan dan. Nilai faktor kapasitas freundlich (K F ) dan parameter intensitas freundlich (/n) dapat dilihat pada Tabel.. Pada Gambar.7 memperlihatkan plot garis isotherm model freundlich dari adsorpsi ammonium menggunakan adsorben abu dasar dan.

6 log qe,,8,6,, -, -, -,6 -,8 -, - -, y =.x -.8 R² =.7,, y =.89x -.6 R² =.7 dasar) log Ce Gambar.7 Kurva adsorpsi isotherm Freundlich untuk adsorben (a) dan (b). kondisi proses: massa adsorben, gr; Co=- mg/l; volume larutan ml, t kontak jam untuk dan jam untuk. Model Tempkin Adsorpsi isotherm model Tempkin yaitu terjadi mekanisme adsorpsi secara acak untuk mendapatkan konstanta bagian adsorpsi (B) pada proses adsorpsi ion ammonium (NH + ) dengan abu dasar dan. Nilai konstanta isotherm Tempkin (K T ) dan konstanta bagian adsorpsi (B) dapat dilihat pada Tabel.. Pada Gambar.8 memperlihatkan plot garis isotherm model Tempkin dari adsorpsi ammonium menggunakan adsorben dan. qe (mg/g) 6 y =.69x +.87 R² =.68 y =.6x -.7 R² =.9 ln Ce 6 Gambar.8 Kurva adsorpsi isotherm Tempkin untuk adsorben dan. kondisi proses: massa adsorben, gr; Co=- mg/l; volume larutan ml, t kontak jam untuk dan jam untuk. Untuk model Freundlich dan Tempkin ini kedua adsorben tidak mengikuti modelnya, akan tetapi pada perlakuan variasi suhu baik dan kebanyakan mengikuti model Freundlich dan Tempkin yang nantinya akan dibahas pada pembahasan termodinamika. Tabel. Nilai-nilai parameter adsorpsi isotherm Model Parameter Isotherm Langmuir q max (mg/g) k R (L/mg) Abu dasar -,8 -,8.,9,,9 Freundlich K F /n R (mg/g)/(mg/l) i/n Abu dasar Zeolit,96,.7 Tempkin k t (L/mg) B R Abu dasar,6,6.9,6,69.68 Termodinamik Jumlah ion ammonium (NH + ) yang telah teradsorp dalam kesetimbangan pada suhu yang berbeda yaitu C, C, C digunakan dalam perhitungan parameter termodinamik. Parameter termodinamik tersebut meliputi energi bebas Gibbs (ΔG ), entalpi (ΔH ), dan entropi (ΔS ). Gambar.9; Gambar.; Gambar. memperlihatkan grafik isotherm model Tempkin untuk dan pada suhu C, C, C. a. suhu C y =.6x -.7 R² =.896 qe(mg/g) ln Ce Gambar.9 Kurva adsorpsi isotherm Tempkin suhu C untuk adsorben dan. Kondisi proses: massa adsorben, gr; Co=- mg/l; volume larutan ml, t kontak jam untuk dan jam untuk. b. suhu C qe (mg/g) ln Ce Gambar. Kurva adsorpsi isotherm Tempkin suhu C untuk adsorben dan. Kondisi proses: massa adsorben, gr; Co=- mg/l; volume larutan ml, t kontak jam untuk dan jam untuk. c. suhu C qe (mg/g) 6 y = 6.9x R² =.97 y = 7,69x - 6,9 R² =,89 y =.7x -. R² =.9 y = 6,6x -,67 R² =,8 y =.77x -.9 R² =.9 dasar) dasar) abu dasar,, ln Ce Gambar. Kurva adsorpsi isotherm Tempkin suhu C untuk adsorben dan. Kondisi proses:

7 massa adsorben, gr; Co=- mg/l; volume larutan ml, t kontak jam untuk dan jam untuk. Harga entalpi (ΔH ) perhitungan persamaan sumbu x dan ln K pada sumbu y. Hasil dapat dilihat pada Gambar. untuk adsorben dan. ln K -,,,,, -, y = 67.x - -, R² =.8 y = 97.x - -,8.6 - R² =.77 /T (K) Gambar. Kurva konstanta kesetimbangan (K T ) sebagai fungsi suhu (C larutan NH + = - mg/l), (a) ; (b) Nilai-nilai hasil perhitungan dari parameter termodinamik dirangkum dalam Tabel. Tabel. Nilai Parameter termodinamik untuk suhu,, C Adsorbent T (K) ΔH (KJ/ mol) ΔS (KJ/ mol) ΔG (KJ/ mol) Abu dasar Zeolit Berdasarkan data tabel diatas, nilai energy bebas Gibbs (ΔG ) negatif yang artinya mengindikasikan bahwa adsorpsi ammonium menggunakan A berjalan spontan. Pertukaran ammonium memiliki karakteristik fisik saat nilai energi bebas Gibbs berkisar antara dan - kj/mol (Zhuang, ). Kesimpulan Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa A telah berhasil di sintesis dari dengan metode peleburan alkali yang diikuti proses reaksi hidrotermal. Zeolit hasil sintesis digunakan sebagai adsorben dalam penghilangan ion ammonium (NH + ) dalam larutan dengan variasi waktu kontak, konsentrasi awal, ph larutan, dan suhu. Abu dasar dan mampu mengadsorp ion ammonium (NH + ) sekitar 9% pada variasi ph larutan dan 9% pada variasi konsentrasi. Variasi konsentrasi awal ammonium dalam larutan memberikan hasil berbeda pada kapasitas adsorpsi. Kapasitas adsorpsi ammonium meningkat seiring dengan kenaikan konsentrasi larutan. Kinetika adsorpsi yang pas untuk proses adsorpsi ammonium dengan dan yaitu model orde dua semu. Adsorpsi isothermnya mengindikasikan bahwa model Freundlich lebih baik dan banyak diikuti. Hal ini membuktikan adsorpsi ammonium terjadi pada permukaan yang heterogen. Untuk parameter termodinamika, harga negative pada nilai energy bebas Gibbs ( G o ) menunjukan bahwa proses adsorpsi berjalan spontan. Nilai positif pada entalpi ( G o ) menunjukkan bahwa proses adsorpsi secara endotermis dan nilai entropi ( S o ) positif mengindikasikan adanya keacakan antara padatan dan larutan selama proses adsorpsi. UCAPAN TERIMA KASIH. Nurul Widiastuti Ph.D, selaku dosen pembimbing atas segala diskusi, bimbingan, arahan dan semua ilmu yang bermanfaat.. Dra. Yulfi Zetra MSi, selaku koordinator Tugas Akhir. Lukman Atmaja Ph.D, selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA ITS. Teman-teman kelompok Tugas Akhir dan semua mahasiswa kimia yang telah banyak membantu. Daftar Pustaka Chang, H.L. dan Shih, W.H., (), Synthesis of Zeolites A and X from Fly Ashes and Their Ion-Exchange Behavior with Cobalt Ions Ind. Eng. Chem. Res., 9, 8-9 Dursun, G., Cicek, H. & Dursun, A.Y. (), Adsorption of phenol from aqueous solution by using carbonised beet pulp, Journal of Hazardous Materials, vol., no. -, pp. 7-8 Englert, A.H. & Rubio, J, (), Characterization and environmental application of a Chilean natural e, International Journal of Mineral Processing, vol. 7, no. -, pp Herlina, (9), Sintesis Zeolit dari Bahan Dasar Abu Dasar Batubara dengan Metode Hidrotermal Langsung, Tesis S, FMIPA- ITS. Inada M, Eguchi Y, Enomoto N, Hojo J, (), Synthesis of e from coal fly ashes with different silica-alumina composition, Fuel, 8(-), P. 99. Lei, Lecheng, (7), Ammonium Removal from Aqueous Solutions Using Microwave-treated Natural Chinese Zeolite, Zhejiang University, China. Mall, I.D., Srivastava, V.C. & Agarwal, N.K. (6), 'Removal of orange-g and methyl violet dyes by adsorption onto bagasse fly ash-kinetic

8 study and equilibrium isotherm analysis', Dyes and Pigments, vol. 69, pp. -. Molina, A. dan Poole, C. () A Comparative Study Using Two Methods To Produce Zeolites from Fly Ash, Minerals Engineering, 7, p Moreno, N et all, (), Synthesis of Zeolites from Coal Fly ash, International Journal Of Coal, vol, hal.-. Murayama, N. (), Mechanisme of Zeolite Synthesis from Coal Fly ash by Alkali Hydrothermal Reaction, Int. Journal Miner. Process, vol 6. Nikmah, Syukuri R.A., (9), Sintesis Zeolit A dari bebas sisa karbon dari PLTU PT. IPMOMI dengan metode hidrotermal langsung, Kimia FMIPA ITS, Surabaya. Nguyen, M.L. & Tanner, C.C. (998), Ammonium removal from wastewaters using natural New Zealand es, New Zealand Journal of Agricultural Research, vol., pp Panayotova, M.I. (), 'Kinetics and thermodynamics of copper ions removal from wastewater by use of e, Waste Management, vol., pp Panias, D.IP Giannopoulou and Perraki, (6), Effect of Synthesis Parameters on mechanical properties of fly ash based geopolymers, Colloids and surfaces: Physicochem. Eng. Aspects. Accepted Manuscript. Rayalu, S.S., et al, (999), Estimation of Crystasallity in Fly Ash- Based Zeolit-A Using XRD and IR Spectroscopy, National Env Eng Res Institut, Nagpur, India. Reynolds, (98), Unit Operation and Process in Enviromental Engineering, Brooks / Cole Engineering Division, Monterey, California. Rozic, M., Cerjan-Stefanovic, S., Kurajica, S., Vancina, V. & Hodzic, E., 'Ammoniacal Nitrogen Removal from Water by Treatment with Clays and Zeolites', Water Research, vol., no., pp Sawyer, Clair N., McCarty, Perry L. and Parkin, Gene F, (99). Chemistry for Environmental Engineering. th edition. McGraw-Hill Inc : New York. Tanaka, H. et al., (), Formation of Na-A an X Zeolites from waste solutions in conversion of coal fly ash to es, Materials Research Buletin, 7, Thomas, J.M. & Thomas, W.J. 997, Principles and Practice of Heterogeneous Catalysis, VCH, Weiheim. Widiastuti, N. dkk (9), Removal of Ammonium from Greywater Using Natural Zeolite, Centre for Fuels and Energy, Curtin University of Technology, Australia Yanti, Yuli, (9), Sintesis A dan A- karbon dari PT.IPMOMI PAITON dengan metode fusi, Kimia FMIPA ITS, Surabaya. Zeng, L., Li, X. & Liu, J. (), Adsorptive removal of phosphate from aqueous solutions using iron oxide tailings, Water Research, vol. 8, no., pp RIWAYAT PENULIS Penulis dilahirkan di Surabaya pada tanggal 6 Desember 986, sebagai anak pertama dari dua bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan formal yaitu di SDN Dr. Soetomo VI (99-999), SLTPN Kota Kediri (999-), SMUN Kota Kediri (-). Penulis diterima di jurusan Kimia- FMIPA ITS melalui jalur PMDK Reguler. Penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Dasar dan asisten praktikum Kimia Polimer. Penulis sempat aktif dalam organisasi kemahasiswaan Himpunan mahasiswa kimia. Penulis menamatkan studi di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya dengan mengambil Tugas Akhir pada bidang Kimia Fisik.