PENGENDAPAN KROMIUM HEKSAVALEN DENGAN SERBUK BESI ANDRE BRAMANDITA

Transkripsi

1 PENGENDAPAN KROMIUM HEKSAVALEN DENGAN SERBUK BESI ANDRE BRAMANDITA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

2 ABSTRAK ANDRE BRAMANDITA. Pengendapan Kromium Heksavalen dengan Serbuk Besi. Dibimbing oleh ETI ROHAETI dan ZULHAN ARIF. Kromium adalah unsur golongan transisi dan banyak dijumpai di alam dalam bentuk trivalen dan heksavalen. Kromium heksavalen memiliki sifat yang lebih toksik dibandingkan dengan bentuk trivalennya. Keberadaan kromium heksavalen pada limbah cair industri tekstil memerlukan pengolahan agar tidak mencemari lingkungan. Untuk itu diperlukan suatu metode yang murah dan efektif dalam mengendapkan kromium heksavalen pada limbah tekstil. Penelitian ini meliputi: penentuan pengaruh ph, penentuan pengaruh kecepatan pengocokan, penentuan pengaruh waktu pengocokan, dan penentuan pengaruh jumlah serbuk besi; serta penerapannya pada limbah tekstil. Metode yang digunakan dalam penerapan pada limbah tekstil meliputi: penentuan konsentrasi kromium heksavalen larutan limbah tekstil, penentuan konsentrasi kromium heksavalen larutan limbah tekstil dengan metode penambahan standar, dan pengendapan kromium heksavalen larutan limbah tekstil dengan serbuk besi. Pengukuran konsentrasi kromium heksavalen dilakukan dengan metode spektrofotometri sinar tampak. Kondisi optimum ph, kecepatan pengocokan, jumlah serbuk besi, dan waktu pengocokan berturut-turut adalah ph 3, 450 rpm, 5 gram, dan 10 menit yang memberikan nilai konsentrasi kromium heksavalen tersisa berturut-turut sebesar ppm, ppm, 0.24 ppm, dan 0.14 ppm. Serbuk besi sangat baik digunakan untuk mengendapkan kromiumium heksavalen dari larutan limbah tekstil karena mampu mengendapkan kromiumium heksavalen dalam jumlah yang banyak dalam waktu yang relatif singkat. Nilai serapan kromium heksavalen larutan limbah tekstil setelah direaksikan dengan serbuk besi pada kondisi optimum adalah sebesar untuk larutan limbah proses pewarnaan tekstil, dan sebesar untuk larutan limbah akhir tekstil.

3 ABSTRACT ANDRE BRAMANDITA. Removal of Hexavalent Chromium with Scrap Iron Filling. Supervised by ETI ROHAETI dan ZULHAN ARIF Chromium is a transition element commonly found in the environment as trivalent and hexavalent forms. Apparently, the hexavalent form is much more toxic than the trivalent form. Textile wastewater treatment is required in order to prevent hexavalent chromium to contaminate the environment. The methods of this research consisted of effect of ph determination, effect of agitating rate determination, effect of agitating time determination, and effect of iron level determination; and its application in textile wastewater sample. The methods used in textile wastewater application are: determination of textile wastewater hexavalent chromium concentration, determination of textile wastewater hexavalent chromium concentration with standard addition method, and removal of hexavalent chromium in textile wastewater with scrap iron filling. Concentration of hexavalent chromium was determined using visible light spectrophotometry method. Optimum conditions of ph, agitating rate, iron amount, and agitating time obtained were ph 3, 450 rpm, 5 grams, and 10 minutes giving concentrations of hexavalent chromium ppm, ppm, 0.24 ppm, and 0.14 ppm, respectively. Iron filling could effectively remove hexavalent chromium ions from textile wastewater in a relatively short time. Absorbance of hexavalent chromium in textile coloring process wastewater after the addition of iron filling was 0.002, whereas in textile final wastewater was

4 PENGENDAPAN KROMIUM HEKSAVALEN DENGAN SERBUK BESI ANDRE BRAMANDITA Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

5 Judul Nama NIM : Pengendapan Kromium Heksavalen dengan Serbuk Besi : Andre Bramandita : G Disetujui Pembimbing I Pembimbing II Dr. Eti Rohaeti, MS NIP Zulhan Arif S.Si Diketahui Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor Dr. drh. Hasim, DEA NIP Tanggal Lulus:

6 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah dengan judul Pengendapan Kromium Heksavalen dengan Serbuk Besi. Karya ilmiah ini merupakan hasil penelitian yang dilakukan oleh penulis dari bulan Maret sampai Desember 2008 di Laboratorium Kimia Analitik, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Eti Rohaeti, MS, Bapak Zulhan Arif, S.Si dan Bapak Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS (alm) selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan moral dan materi. Penulis juga berterima kasih kepada teman-teman kimia IPB (Steve, Budi Asti, Budi Putra, Yuyun, Henny, Sari, Cumi dkk, Away dkk, Tesar dkk), teman-teman asrama C2 (Ichsan, Sigit, Fajar, Faisal, Fadli, Fahmi), teman-teman cba8 (Angga, Noni, Penny, Ria, Iqbal, Bian, Aris) atas persahabatan yang telah dijalani selama penulis berkuliah di IPB. Selain itu juga penulis berterima kasih kepada Mas Heri, Mas Eko, seluruh dosen dan staf pengajar di lingkungan IPB, serta para staf dan laboran di laboratorium kimia analitik (Pak Eman, Pak Ridwan, Pak Kosasih, Pak Dede, Bu Nunung) yang telah banyak memberikan nasihat dan arahan kepada penulis dalam menjalankan kuliah dan penelitian. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, April 2009 Andre Bramandita

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 5 Februari 1985 sebagai anak pertama dari dua bersaudara, anak dari pasangan Martin Luther Linting dan Yulin Linting. Tahun 2002 penulis lulus dari SMUN 1 Depok dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Spektrofotometri pada tahun ajaran Pada tahun 2005 penulis melaksanakan praktik lapangan di PT Indomilk, Jakarta.

8 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR LAMPIRAN... vi PENDAHULUAN... 1 TINJAUAN PUSTAKA Kromium... 1 Kromium Heksavalen... 2 Limbah Industri Tekstil... 2 Pengendapan Kromium Heksavalen dengan Serbuk Besi... 3 Pengukuran Kromium... 3 Metode Penambahan Standar... 4 BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan... 4 Lingkup Penelitian... 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Panjang Gelombang Maksimum... 6 Pengaruh ph... 7 Pengaruh Kecepatan Pengocokan... 7 Pengaruh Jumlah Serbuk Besi... 8 Pengaruh Waktu Pengocokan... 8 Konsentrasi Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil... 9 Konsentrasi Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil dengan Metode Penambahan Standar... 9 Pengendapan Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil dengan Serbuk Besi SIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 13

9 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Larutan dan peralatan metode penambahan standar Hubungan panjang gelombang dengan serapan larutan kompleks DPC-Cr(VI) Hubungan panjang gelombang dengan serapan larutan kompleks DPC-Cr(VI) dengan penambahan Ce(IV) Hubungan panjang gelombang dengan serapan larutan Ce(IV) Hubungan ph larutan dengan konsentrasi kromium heksavalen Hubungan konsentrasi kromium heksavalen dengan kecepatan pengocokan Hubungan konsentrasi kromium heksavalen dengan jumlah serbuk besi Hubungan konsentrasi kromium heksavalen dengan waktu pengocokan Hubungan konsentrasi dengan serapan larutan standar dan larutan limbah proses pewarnaan tekstil dengan penambahan standar Hubungan konsentrasi dengan serapan larutan standar dan larutan limbah akhir tekstil dengan penambahan standar... 10

10 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Bagan alir penelitian 14 2 Serapan larutan Cr(VI) pada panjang gelombang nm Serapan larutan kompleks DPC-Cr(VI) dengan penambahan Ce(IV) pada panjang gelombang nm Serapan larutan Ce(IV) pada panjang gelombang nm Kurva standar penentuan pengaruh ph, jumlah serbuk besi, kecepatan pengocokan dan waktu pengocokan Pengukuran serapan larutan hasil penentuan pengaruh ph Pengukuran serapan larutan hasil penentuan kecepatan pengocokan Pengukuran serapan larutan hasil penentuan pengaruh jumlah serbuk besi Pengukuran serapan larutan hasil penentuan pengaruh waktu Pengocokan Plot Penyebaran Tiga Dimensi Pengukuran serapan larutan limbah tekstil Kurva standar pengukuran konsentrasi krom heksavalen larutan limbah tekstil dengan metode penambahan standar Pengukuran serapan larutan limbah tekstil dengan penambahan standar Contoh perhitungan konsentrasi krom heksavalen larutan limbah proses pewarnaan tekstil dengan metode penambahan standar Hasil pengukuran konsentrasi krom heksavalen dan krom total dengan metode AAS Perhitungan kemiringan kurva standar dan kurva penambahan standar limbah akhir tekstil... 24

11 PENDAHULUAN Kromium merupakan logam transisi golongan VI B yang dapat memiliki tingkat valensi yang bervariasi antara -2 dan +6. Pada kadar yang rendah, kromium tergolong logam esensial bagi manusia yang berguna terutama dalam metabolisme karbohidrat karena bersama-sama dengan insulin menjaga kadar gula darah. Kekurangan kromium dapat mengganggu metabolisme karbohdrat, lemak, dan protein serta mengganggu pertumbuhan (Kusnoputranto 1996). Namun, kromium pada jumlah yang tinggi dapat menyebabkan reaksi alergi, peradangan, keracunan, kerusakan organ tubuh, penyakit kanker, bahkan kematian (King 1994). Kromium banyak digunakan oleh berbagai macam industri, salah satunya adalah industri tekstil. Industri tekstil merupakan industri yang mengolah serat menjadi bahan pakaian dengan kromium sebagai zat pengoksidasi pada proses penyempurnaan tekstil. Karena itu pula limbah cair dari industri tekstil mengandung kromium dengan konsentrasi tinggi. Limbah tersebut dapat membahayakan lingkungan karena kromium, terutama kromium heksavalen, merupakan jenis bahan berbahaya dan beracun (B3) (Wahyuadi 2004). Keberadaan kromium pada limbah cair industri tekstil memerlukan pengolahan agar tidak mencemari lingkungan. Sejumlah metode telah digunakan untuk mengolah limbah cair yang mengandung kromium trivalen, dengan penekanan pada penyingkiran dan daur ulang. Metode-metode tersebut di antaranya adalah pengendapan, pertukaran ion, ekstraksi pelarut, penjerapan, dan teknik osmosis balik. Metode pengendapan merupakan metode yang paling banyak digunakan karena mempunyai beberapa kelebihan, di antaranya adalah biaya yang rendah dan proses yang sederhana. Sebagian besar metode pengendapan kromium yang murah dan efektif adalah metode pengendapan kromium trivalen. Metode-metode tersebut hanya mengendapkan kromium trivalen saja, sedangkan di dalam limbah tekstil, selain terdapat kromium trivalen, juga terdapat kromium heksavalen yang jauh lebih toksik, mutagenik dan karsinogenik dibandingkan dengan kromium trivalen. Beberapa metode telah ditemukan untuk menyingkirkan kromium heksavalen dari suatu larutan, salah satunya adalah dengan metode adsorpsi fisiko kimia (Hideaki et al 2002; Bowman 2003). Namun metode tersebut membutuhkan biaya yang cukup tinggi. Metode lainnya adalah dengan menggunakan kultur bakteri (Chen dan Hao 1998) yang tidak membutuhkan biaya tinggi. Namun zat-zat beracun pada lokasi pembuangan limbah dapat mengurangi pertumbuhan dan efektivitas bakteri tersebut. Untuk itu diperlukan suatu metode yang murah dan efektif dalam mengendapkan kromium heksavalen pada limbah tekstil. Junyapoon dan Weerapong (2006) telah mengendapkan kromium heksavalen pada limbah kromium sintetis menggunakan serbuk besi. Serbuk besi dipilih karena besi sebagai Fe(0) merupakan reduktor yang sangat kuat. Selain itu serbuk besi juga mudah didapatkan. Metode yang digunakan pun berbiaya rendah. Penelitian ini bertujuan mengkaji ulang metode pengendapan kromium heksavalen dengan serbuk besi (Junyapoon dan Weerapong 2006), yang meliputi: penentuan pengaruh ph, penentuan pengaruh kecepatan pengocokan, penentuan pengaruh waktu pengocokan, dan penentuan pengaruh jumlah serbuk besi; serta penerapannya pada limbah tekstil. TINJAUAN PUSTAKA Kromium Dalam lingkungan hidup, kromium ditemukan dalam bentuk kromium logam, bivalen, trivalen, dan heksavalen. kromium logam memilki massa jenis (20 o C) sebesar 7,19 g/cm 3, titik leleh sebesar 1875 o C, titik didih sebesar 2658 o C, dan tergolong logam yang mengkilap, keras serta tahan karat sehingga sering digunakan sebagai pelindung logam lain. Logam kromium larut dalam asam klorida encer atau pekat. Jika tidak terkena udara, akan terbentuk ion-ion kromium(ii) atau kromium bivalen. Kromium bivalen termasuk senyawa pereduksi kuat. Dengan adanya oksigen dari atmosfer, kromium sebagian atau seluruhnya menjadi teroksidasi ke dalam trivalen. Dalam bentuk heksavalen, kromium terdapat sebagai CrO 4 2- dan Cr 2 O 7 2-, sedangkan bentuk trivalen terdapat sebagai Cr 3+, [Cr(OH)] 2+, [Cr(OH) 2 ] +, dan [Cr(OH) 4 ] - (Clesceri et al. 1998). Kedua bentuk kromium tersebut mempunyai karakteristik kimiawi yang sangat berbeda. kromium heksavalen hampir semuanya berbentuk senyawaan anionik, sangat larut dalam perairan dan relatif stabil meskipun senyawaan ini merupakan agen pengoksidasi yang kuat di dalam larutan asam. kromium trivalen stabil, dan berasal dari dikromium trioksida atau kromium

12 trioksida, Cr 2 O 3. Di alam, baik kromium trivalen maupun heksavalen bergabung dengan unsur-unsur lain membentuk senyawasenyawa yang stabil, misalnya kromium trivalen ditemukan dalam bentuk senyawa kromium oksida dan kromium sulfat, sedangkan kromium heksavalen dalam bentuk senyawaan dikromiumat dan kromiumat (Kusnoputranto 1996; Manahan 2003). Kromium dapat membentuk senyawasenyawa dengan berbagai macam warna yang mempunyai kegunaan dalam industri. Timbal kromiumat (PbCrO 4 ), juga dikenal dengan kromium kuning, telah digunakan sebagai pigmen kuning dalam cat. Kromium trioksida (Cr 2 O 3 ), juga dikenal dengan kromium hijau, adalah senyawa terbanyak ke-9 yang ada di kulit bumi dan biasa digunakan sebagai pigmen hijau. Senyawa kromium juga biasa digunakan untuk melapisi alumunium agar terlindungi dari karat (Jefferson Lab 2006). Dalam sistem biologis, kromium trivalen termasuk logam esensial bagi manusia (Massaro 1997, Manahan 2003). Dalam dosis µg per 100 g bobot badan, kromium memiliki fungsi yang baik dalam metabolisme karbohidrat, metabolisme lipid, sintesis protein, dan metabolisme asam nukleat (Mertz 1987). Dalam metabolisme karbohidrat, kromium memiliki fungsi mempengaruhi kemampuan reseptor insulin dalam berinteraksi dengan insulin sehingga insulin dapat aktif bekerja mengatur kadar gula darah. Insulin yang aktif akan meningkatkan pengambilan glukosa yang kemudian mungkin terolah menjadi lemak. Dalam sintesis protein, keberadaan kromium mempengaruhi pembentukan asam amino glisin, serin dan metionin, sedangkan dalam metabolisme asam nukleat, kromium yang mampu berikatan dengan asam nukleat dapat melindungi RNA dari denaturasi oleh panas dan menjaga struktur tersier asam nukleat. Kekurangan kromium trivalen dalam tubuh menyebabkan penurunan kerja hormon insulin yang kemudian dapat menimbulkan penyakit diabetes melitus, hiperglisemia, dan glukosuria, menyebabkan penurunan bobot badan, kadar asam lemak tinggi, gangguan proses pernafasan, dan kelainan dalam metabolisme nitrogen (King 1994). Selain digolongkan sebagai logam esensial, kromium juga digolongkan dalam kelompok logam berat dengat sifat sangat beracun dan dalam kelompok senyawa yang karsinogen terhadap manusia. Keracunan oleh kromium menyebabkan gangguan kesehatan yang tidak pulih dalam waktu singkat (Sutamihardja 2002). Kromium Heksavalen Kromium heksavalen memiliki sifat yang lebih toksik dibandingkan dengan bentuk trivalennya. kromium heksavalen dapat menyebabkan kerusakan hati, ginjal, pendarahan di dalam tubuh, dermatitis, kerusakan saluran pernafasan dan kanker paru-paru, walaupun kasus keracunan kromium relatif sudah jarang karena peningkatan keselamatan di daerah industri. Bahaya jangka panjang terhadap saluran pernapasan dan kulit dapat menyebabkan perforasi (pelubangan) dan ulkus septumnasi, peradangan rongga hidung, perdarahan hidung yang sering, dan ulkus jaringan kulit. Respon yang lebih umum terjadi adalah reaksi alergi kulit terhadap kromium yang berasal dari berbagai produk seperti kulit samak kromium, semen, ragi bir, pengawet kayu, cat, lem, dan pewarna kayu. (Kusnoputranto 1996). Kromium Heksavalen digolongkan sebagai karsinogenik terhadap manusia. Oleh United States Enviromental Protection Agency (USEPA). Percobaan laboratorium membuktikan bahwa senyawa-senyawa kromium heksavalen atau hasil-hasil reaksi antaranya di dalam sel dapat menyebabkan kerusakan pada materi genetik. Studi lain pada binatang percobaan menunjukkan bahwa bentuk kromium tersebut dapat menyebabkan masalah reproduksi. Efek yang sangat berbahaya dari kromium heksavalen menyebabkan pemerintah memasukkan kromium heksavalen dalam kriteria nilai baku mutu air. Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia nomor 82 tahun 2001, air golongan A, B, dan C hanya boleh mengandung kromium heksavalen maksimum 0.05 ppm. Sedangkan air golongan D hanya boleh mengandung maksimum 0.1 ppm. Limbah Industri Tekstil Industri tekstil adalah industri yang menghasilkan pakaian dan bahan pakaian dari bahan baku serat. Secara umum, pembuatan tekstil pada industri meliputi 3 tahap, yaitu pembuatan benang, pembuatan kain, dan proses penyempurnaan. Proses penyempurnaan tekstil adalah suatu pengolahan tekstil yang untuk meningkatkan mutu bahan tekstil tersebut. Penyempurnaan bahan tekstil dapat dilakukan pada bentuk serat, benang, maupun kain. Proses penyempurnaan tekstil melibatkan pemakaian senyawa kromium dalam jumlah besar. Senyawa kromium tersebut adalah kalium dikromat (K 2 Cr 2 O 7 ) yang digunakan

13 untuk mengoksidasi zat warna belerang (Sugiharto 1987). Dengan asam sulfat, kalium dikromat dapat melepaskan oksigen dengan reaksi: K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O + 3O n Dengan asam klorida tidak mengeluarkan oksigen, tetapi gas klor karena asam klorida mudah dioksidasi menjadi gas klor K 2 Cr 2 O HCl 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O + 3Cl 2 (Sugiharto 1987). Karena adanya pemakaian kromium di dalam industri tekstil, maka Sugiharto (1987) menyarankan parameter-parameter yang perlu diperhatikan dalam pemeriksaan air limbah industri tekstil adalah BOD, COD, ph, padatan tersuspensi, padatan terlarut total, minyak dan lemak, warna, suhu, kandungan fenol, sulfida, dan kromium. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup (Kep 51/MENLH/10/1995) tentang baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri, ambang batas kromium total dalam limbah cair industri tekstil adalah sebanyak 1 mg/l. Pengendapan Kromium Heksavalen dengan Serbuk Besi Besi adalah logam transisi golongan VIII B bernomor atom 28 dengan simbol Fe. Besi memiliki massa atom sebesar 55,845 g/mol, memiliki tingkat valensi bervariasi, yaitu +2, +3, +4, dan +6,. Besi memiliki massa jenis sebesar 7.86 g/cm 3, titik leleh sebesar 1538 o C dan titik didih sebesar 2861 o C. Besi merupakan unsur logam yang sangat melimpah di alam. Besi diyakini sebagai unsur yang paling melimpah ke-6 di alam semesta dan unsur paling melimpah ke-4 di bumi. Di bumi bagian dalam, konsentrasi besi lebih besar dari 80%. Berat besi secara keseluruhan di bumi menyumbang hampir 35% massa bumi. Di alam, besi terdapat sebagai biji besi (Fe 2 O 3 ) dan hampir tidak pernah ditemukan sebagai unsur bebas. Untuk mendapatkan besi murni dari bijih besi, maka perlu dilakukan reduksi kimia untuk menyingkirkan senyawasenyawa pengotor. Besi merupakan bahan dasar pembuatan baja. Selain itu, besi juga digunakan sebagai campuran logam (King 1994). Logam besi valensi nol merupakan reaktan yang sangat menjanjikan karena harganya murah, mudah didapatkan, serta efektif dalam menghilangkan kontaminan. Sebagai pereduksi yang kuat, besi sering dipakai dalam reaksi dehalogenasi, mengurangi senyawa nitro aromatik, menghilangkan larutan pewarna, dan menyingkirkan logam-logam berat (Junyapoon & Weerapong 2006). Menurut Junyapoon & Weerapong (2006), pengendapan kromium heksavalen (Cr (VI)) dengan serbuk besi (besi bervalensi nol/fe (0)) berdasar pada perubahan kromium dari bentuk toksik ke bentuk kurang toksik. Kromium heksavalen, yang merupakan oksidator kuat, diubah menjadi kromium trivalen yang kurang berbahaya dan kelarutannya dalam air lebih rendah sehingga mudah untuk diendapkan. Reduksi Cr(VI) oleh Fe(0) menghasilkan ion ferrat (Fe(III)) dan ion-ion kromium trivalen (Persamaan 1 atau 2). Kromium trivalen dapat dihilangkan dengan cara presipitasi atau ko-presipitasi sebagai campuran Fe(III) dan Cr(III) hidroksida seperti yang tertera pada persamaan 3 atau persamaan 4. Cr 6+ + Fe 0 Cr 3+ + Fe 3+ (1) CrO Fe H + Cr 3+ + Fe H 2 O (2) (1-x)Fe 3+ + (x)cr H 2 O (Cr x Fe (1-x) (OH) 3 (s) + 3 H + (3) (1-x)Fe 3+ + (x)cr H 2 O Fe (1-x) Cr x OOH (s) + 3 H + (4) Pengukuran Kromium Beberapa metode telah digunakan untuk pengukuran kromium total dan kromium heksavalen pada berbagai material. Salah satunya adalah spektrofotometri sinar tampak. Kromium heksavalen bila ditambah 1,5- difenilkarbazida (DPC) dalam larutan asam membentuk kompleks berwarna merah violet yang intensitasnya sebanding dengan banyaknya kromium heksavalen dalam contoh. Pewarnaan dengan DPC cukup sensitif dengan nilai absorptivitas molar kirakira Lmol -1 cm -1 pada 540 nm (Clesceri 1989). Untuk mendapatkan kromium heksavalen dari sampel limbah tekstil, terlebih dahulu sampel dioksidasi dengan oksidator kuat yang akan mengoksidasi kromium trivalen menjadi kromium heksavalen. Menurut Noroozifar (2003), serium sangat efektif untuk mengoksidasi kromium trivalen menjadi kromium heksavalen. Kemampuan serium (Ce(IV)) dalam mengkonversi kromium trivalen menjadi kromium heksavalen sebesar 100 % (Wijayanti 2005). Nilai ini lebih baik bila dibandingkan dengan KMnO 4 yang mampu mengkonversi 91% (Martha 2004).

14 Metode Penambahan Standar Menurut Zellmer (1998), metode penambahan standar perlu dilakukan apabila matriks dari suatu sampel dapat mempengaruhi sensitivitas pengukuran sampel tersebut. Dengan kata lain, kemiringan dari kurva standar yang berpelarut air destilasi berbeda dengan kemiringan kurva yang berpelarut air rawa (atau matriks apapun yang kebetulan dipakai). Untuk melakukan penambahan standar, kita perlu menyiapkan larutan dan peralatan sebagai berikut. V labu Gambar 1 Larutan dan peralatan metode penambahan standar Volume yang konstan (V unk ) dari larutan yang tidak dketahui ditambahkan ke dalam masing-masing labu ukur dengan volume V flask. Kemudian ditambahkan larutan stok dengan variasi volume yang semakin meningkat (V std ). Terakhir, semua labu ukur ditera dan dikocok. Konsentrasi dan volume larutan stok yang ditambahkan sebaiknya sedemikian rupa sehingga konsentrasi larutan yang tidak diketahui tersebut bertambah sebesar 30% pada masing-masing labu ukur. Konsentrasi krom heksavalen pada setiap labu ukur (C unk ) dapat diketahui dengan persamaan: V labu Karena nilai R=(K) x (konsentrasi), maka: V labu Larutan standar V labu V labu Jika C sa = C std V std / V labu V labu, maka: Larutan sampel pelarut Setelah mengukur nilai dari seperangkat larutan penambahan standar tersebut, hasilnya diplot, lalu diteruskan ke y=0 untuk mendapatkan nilai C sa. Nilai negatifnya dapat digunakan untuk mendapatkan konsentrasi kromium heksavalen sampel limbah (C o ). V labu V labu BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan adalah pengocok Heidolph Titramax 101 dan spektrofotometer UV-VIS Spectronic 20 D +. Bahan-bahan yang digunakan adalah Ce(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 3, 1,5-difenilkarbazida (DPC), larutan Cr(VI) 30 ppm, serbuk besi, limbah proses pewarnaan tekstil dan limbah akhir teksil yang diambil dari pabrik tekstil PT Unitex. Lingkup Penelitian Penelitian ini meliputi beberapa tahap, yaitu preparasi serbuk besi, preparasi larutan bahan (larutan Cr(VI) 30 ppm, larutan DPC 0.25%, dan larutan Ce(IV) 0.4%), penentuan konsentrasi kromium total dan kromium heksavalen larutan sintetik, penentuan pengaruh ph, pengaruh kecepatan pengocok, pengaruh waktu pengocokan, pengaruh jumlah serbuk besi, penentuan konsentrasi kromium heksavalen larutan limbah tekstil, penentuan konsentrasi kromium heksavalen larutan limbah tekstil dengan metode penambahan standar, dan pengendapan kromium heksavalen larutan limbah tekstil dengan serbuk besi. Preparasi Serbuk Besi Serbuk besi direndam dalam HCl 3% dan dikocok dengan pengocok pada kecepatan 150 rpm selama 30 menit. HCl dibuang, kemudian serbuk besi dicuci dengan akuades lalu dibilas dengan aseton. Setelah itu, serbuk besi dikeringkan di dalam oven dengan suhu o C sampai bobotnya konstan. V labu V labu y = b + mx

15 Preparasi Larutan Bahan Larutan Cr(VI) 30 ppm dibuat dengan cara melarutkan g K 2 Cr 2 O 7 ke dalam akuades sehingga diperoleh satu liter larutan. Larutan DPC 0.25% dibuat dengan cara melarutkan 0.25 g DPC ke dalam aseton PA sehingga diperoleh 100 ml larutan. Larutan Ce(IV) 0.4% dibuat dengan cara melarutkan 0,1207 g Ce(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 3 dalam HNO 3 0,5 M sehinga diperoleh 100 ml larutan. Pembuatan Kurva Standar Pembuatan kurva standar menggunakan larutan standar Cr 6+ dengan konsentrasi Cr 6+ 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.75 ppm. Sebanyak 1 ml larutan kromium pada berbagai konsentrasi tersebut masing-masing dimasukkan ke dalam labu ukur 25 ml, kemudian ditambah 7 tetes H 2 SO 4 18 N dan 1 ml DPC. Labu ditera, lalu dikocok dan dibiarkan 10 menit sebelum diukur serapannya pada panjang gelombang 540 nm. Pengukuran juga dilakukan pada larutan blanko. Kemudian dibuat kurva hubungan antara konsentrasi dan serapan. Penentuan Konsentrasi Kromium Heksavalen dan kromium Total Larutan kromium Sebanyak 1 ml larutan kromium dimasukkan ke dalam labu ukur 25 ml, kemudian ditambah 7 tetes H 2 SO 4 18 N dan 1 ml DPC. Labu ditera, lalu dikocok dan dibiarkan 10 menit sebelum diukur serapannya pada panjang gelombang 540 nm. Konsentrasi Cr 6+ ditentukan dengan kurva standar. Agar konsentrasi kromium total dapat dianalisis dengan spektrofotometer, maka Cr 3+ perlu dioksidasi menjadi Cr 6+. Oksidator yang digunakan adalah larutan Ce(IV) 0,4 %. Penentuan konsentrasi kromium heksavalen menggunakan kurva standar. Sebanyak 1 ml larutan kromium dimasukkan ke dalam labu ukur 25 ml, kemudian ditambahkan 1 ml larutan Ce(IV), 7 tetes H 2 SO 4 18 N dan 1 ml DPC. Labu ditera, lalu dikocok dan dibiarkan 10 menit sebelum diukur serapannya pada panjang gelombang 540 nm. Penentuan Pengaruh ph Larutan kromium sebanyak 50 ml dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml kemudian ditambahkan serbuk besi sebanyak 1 g. Setelah itu disesuaikan ph-nya dengan variasi 2, 3, 4, 5, 6 dengan cara menambahkan 0,5 M HNO 3 atau 0,5 M NaOH. Campuran lalu dikocok dengan pengocok pada kecepatan 150 rpm selama 30 menit. Setelah itu larutan disaring menggunakan saringan vakum untuk menghilangkan serbuk besinya. Sebanyak 1 ml filtrat dimasukkan ke dalam labu ukur 25 ml kemudian ditambahkan 7 tetes H 2 SO 4 18 N, dan 1 ml DPC, lalu ditambahkan akuades hingga tanda batas. Larutan dikocok dan didiamkan selama 5-10 menit sebelum diukur dengan spektrofotometer. Penentuan Pengaruh Kecepatan Pengocokan Larutan kromium sebanyak 50 ml dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml kemudian ditambahkan serbuk besi sebanyak 1 g. Setelah itu diatur ph-nya menjadi 3 dengan cara menambahkan 0,5 M HNO 3 atau 0,5 M NaOH. Campuran lalu dikocok dengan variasi kecepatan 150, 300, 450, 600 rpm selama 30 menit. Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan pengaruh ph. Penentuan Pengaruh Jumlah Serbuk Besi Larutan kromium sebanyak 50 ml dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml kemudian ditambahkan serbuk besi yang telah dicuci dengan variasi 0.1, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, dan 6 gram. Setelah itu diatur phnya menjadi 3 dengan cara menambahkan 0,5 M HNO 3 atau 0,5 M NaOH. Campuran lalu dikocok dengan kecepatan 150 rpm selama 30 menit. Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan pengaruh ph. Penentuan Pengaruh Waktu Pengocokan Larutan kromium sebanyak 50 ml dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml kemudian ditambahkan serbuk besi yang telah dicuci sebanyak 5 g. Setelah itu diatur ph-nya menjadi 3 dengan cara menambahkan 0,5 M HNO 3 atau 0,5 M NaOH. Campuran lalu dikocok dengan kecepatan 150 rpm selama waktu yang bervariasi (2, 4, 6, 8, dan 10 menit). Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan pengaruh ph. Penentuan Konsentrasi Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil Sebanyak 1 ml larutan limbah proses pewarnaan tekstil dimasukkan ke dalam labu ukur 25 ml. Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan konsentrasi kromium heksavalen dan kromium total larutan sintetik. Sebanyak 1 ml larutan limbah akhir tekstil dimasukkan ke dalam labu ukur 25 ml. Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan konsentrasi kromium heksavalen dan kromium total larutan sintetik.

16 Penentuan Konsentrasi Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil Dengan Metode Penambahan Standar Larutan standar Cr 6+ sebanyak 12,5 ml dengan variasi konsentrasi Cr 6+ 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.75 ppm masing-masing dimasukkan ke dalam labu ukur. Ke dalam setiap labu ukur ditambahkan limbah proses pewarnaan tekstil sebanyak 12,5 ml. Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan konsentrasi kromium heksavalen. Pengukuran juga dilakukan pada larutan blanko. Kemudian dibuat kurva hubungan antara konsentrasi dan serapan. Larutan standar Cr 6+ sebanyak 12,5 ml dengan variasi konsentrasi Cr 6+ 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.75 ppm masing-masing dimasukkan ke dalam labu ukur. Ke dalam setiap labu ukur ditambahkan limbah akhir tekstil sebanyak 12,5 ml. Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan konsentrasi kromium heksavalen. Pengukuran juga dilakukan pada larutan blanko. Kemudian dibuat kurva hubungan antara konsentrasi dan serapan. Pengendapan Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil Dengan Serbuk Besi Larutan limbah proses pewarnaan tekstil sebanyak 50 ml dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml kemudian ditambahkan serbuk besi sebanyak 5 g. Setelah itu disesuaikan ph-nya menjadi 3 dengan cara menambahkan 0,5 M HNO 3 atau 0,5 M NaOH. Campuran lalu dikocok dengan pengocok pada kecepatan 450 rpm selama 10 menit. Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan pengaruh ph. Larutan limbah akhir tekstil sebanyak 50 ml dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml kemudian ditambahkan serbuk besi sebanyak 5 g. Setelah itu disesuaikan ph-nya menjadi 3 dengan cara menambahkan 0,5 M HNO 3 atau 0,5 M NaOH. Campuran lalu dikocok dengan pengocok pada kecepatan 450 rpm selama 10 menit. Prosedur selanjutnya sama dengan prosedur penentuan pengaruh ph. HASIL DAN PEMBAHASAN Panjang Gelombang Maksimum Pengukuran serapan larutan kompleks DPC-kromium heksavalen 1.2 ppm pada berbagai panjang gelombang memberikan hasil serapan maksimum (λ maks) pada 540 nm. Serapan pada 540 nm untuk larutan kompleks DPC-kromium heksavalen 1.2 ppm adalah sebesar (Lampiran 2). Kurva hubungan serapan pada berbagai panjang gelombang tertera pada Gambar 2. Gambar 2 Hubungan panjang gelombang dengan serapan larutan kompleks DPC- Cr(VI). Pengukuran serapan larutan kompleks DPC-kromium heksavalen 1.2 ppm dengan penambahan larutan Ce(IV) pada berbagai panjang gelombang memberikan hasil λ maks sebesar 540 nm. Serapan pada 540 nm untuk larutan kompleks DPC-kromium heksavalen 1.2 ppm dengan penambahan larutan Ce(IV) adalah sebesar (Lampiran 3). Kurva hubungan serapan pada berbagai panjang gelombang tertera pada Gambar 3. Gambar 3 Hubungan panjang gelombang dengan serapan larutan kompleks DPC-Cr(VI) dengan penambahan Ce(IV) Pengukuran larutan kromium heksavalen selanjutnya hanya dilakukan pada panjang gelombang 540 nm. Pengukuran serapan larutan pada panjang gelombang maksimum memiliki ketelitian yang tinggi dan dapat mengurangi kesalahan pengukuran dalam menentukan konsentrasi suatu senyawa secara spektrofotometri karena pengukuran pada panjang gelombang maksimum akan meningkatkan kepekaan analisis. Penambahan Ce(IV) menyebabkan terjadinya perbedaan nilai serapan antara larutan kompleks DPC-kromium tanpa penambahan larutan Ce(IV) dan larutan kompleks DPC-kromium dengan penambahan larutan Ce(IV). Hal ini terjadi karena larutan Ce(IV) mempunyai warna kuning yang menyerap sinar pada wilayah panjang gelombang nm (Gambar 4), sehingga

17 menganggu pengukuran serapan larutan kompleks DPC-kromium heksavalen yang berwarna ungu dan penyerapan warnanya berada pada wilayah panjang gelombang nm (Day & Underwood 2002). Namun penambahan Ce(IV) tidak menggeser panjang gelombang serapan maksimum karena warna larutan tetap menjadi ungu sehingga panjang gelombang 540 nm juga dipakai untuk penentuan konsentrasi kromium heksavalen total. dan terlihat lebih bening dibandingkan pada ph lainnya. Ini menunjukkan bahwa pada ph 3, konsentrasi kromium heksavalen yang tersisa paling kecil. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh Junyapoon & Weerapong (2006) yaitu nilai ph optimum pengendapan kromium heksavalen dengan serbuk besi adalah pada ph 3. Gambar 5 Hubungan ph larutan dengan konsentrasi kromium heksavalen Gambar 4 Hubungan panjang gelombang dengan serapan larutan Ce (IV) Pengaruh ph Kondisi keasaman memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap reaksi reduksi Cr(VI) oleh Fe(0). Menurut persamaan (2), reduksi Cr(VI) dapat terjadi pada suasana asam, yaitu pada ph rendah. Bertambahnya jumlah H + akan menggeser kesetimbangan reaksi reduksi Cr (VI) ke arah kanan sehingga jumlah Cr(VI) yang tereduksi bertambah banyak (Junyapoon & Weerapong 2006). Nilai serapan pada larutan kromium heksavalen yang telah direaksikan dengan sebuk besi menunjukkan jumlah kromium heksavalen yang tersisa pada larutan. Semakin kecil nilai serapan, maka konsentrasi kromium heksavalen yang tersisa semakin kecil. Nilai ph optimum adalah nilai ph yang menunjukkan konsentrasi terkecil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai konsentrasi terkecil diberikan oleh larutan yang memiliki ph 2, yaitu sebesar ppm (Gambar 5 dan Lampiran 6). Namun hal tersebut tidak menunjukkan bahwa ph 2 adalah ph yang optimum karena secara fisik dapat terlihat bahwa pada ph 2 larutan menjadi keruh setelah direaksikan dengan serbuk besi, sedangkan warna larutan kromium heksavalen pada ph yang lainnya adalah jingga. Seiring dengan kenaikan ph, warna jingga larutan semakin pudar. Pada ph 3, warna jingga larutan menjadi sangat pudar Nilai konsentrasi yang kecil pada ph 2 disebabkan oleh kekeruhan larutan. Kekeruhan tersebut mengganggu pembentukan warna ungu kompleks DPCkromium heksavalen. Kekeruhan tersebut disebabkan oleh ph larutan yang terlalu rendah yang berakibat pada proses pengkaratan besi yang meningkat dengan sangat cepat (Junyapoon & Weerapong 2006). Tidak terbentuknya warna jingga pada ph 2 dapat disebabkan oleh karena tidak adanya kesetimbangan ion kromiumat-dikromiumat sehingga yang ada pada larutan tersebut hanyalah ion-ion kromiumat (HCrO 4 - ) yang tidak menghasilkan warna jingga (Cotton & Wilkinson 1989). Pengaruh Kecepatan Pengocokan Produk reaksi akan terbentuk jika: molekul-molekul reaktan saling bertumbukan, tumbukan tersebut memiliki cukup energi, dan molekul-molekul tersebut bertumbukan pada orientasi yang tepat (Kotz et al. 2006). Salah satu cara agar molekul-molekul reaktan dapat bertumbukan adalah dengan melakukan pengocokan. Variasi pengocokan pada larutan kromium heksavalen yang telah ditambahkan dengan besi menunjukkan nilai serapan yang berbeda. Pada pengocokan dengan kecepatan 150 rpm, nilai konsentrasi kromium heksavalen yang tersisa adalah sebesar ppm. Nilai konsentrasi kromium heksavalen menurun menjadi ppm pada kecepatan

18 pengocokan 300 rpm. Nilai konsentrasi kromium heksavalen kembali meningkat pada kecepatan 450 rpm, yaitu sebesar ppm. Nilai tersebut menurun pada kecepatan 600 rpm, yaitu sebesar ppm (Gambar 6 dan Lampiran 7). dan (3) atau (4). Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan konsentrasi kromium heksavalen seiring dengan bertambahnya jumlah serbuk besi sampai dengan 5 gram. Pada jumlah serbuk besi lebih dari 5 gram, terjadi kenaikan kembali konsentrasi kromium heksavalen (Gambar 7 dan Lampiran 8). Ini menunjukkan bahwa jumlah optimum serbuk besi pada pengendapan kromium heksavalen dengan serbuk besi adalah sebesar 5 gram. Gambar 6 Hubungan konsentrasi kromium heksavalen dengan kecepatan pengocokan Ketidakteraturan perubahan nilai konsentrasi kromium heksavalen pada variasivariasi kecepatan pengocokan berkaitan dengan kesetimbangan reaksi. Nilai konsentrasi kromium heksavalen pada kecepatan pengocokan 450 rpm menunjukkan nilai yang tinggi. Hal ini karena pada kecepatan tersebut, reaksi pengendapan berada pada keadaan setimbangnya. Nilai konsentrasi kromium heksavalen pada kecepatan pengocokan 600 rpm menunjukkan nilai yang paling rendah.. Hal ini terjadi karena pada kecepatan tersebut reaksi dapat lebih cepat mencapai tahap kesetimbangannya, sehingga pada saat pengocokan telah selesai, reaksi telah melewati tahap kesetimbangannya. Ketika reaksi telah melewati tahap kesetimbangan, reaksi akan cenderung berbalik arah (Hargis 1998). Hal ini menyebabkan reaksi menjadi berbalik arah menuju pembentukan Cr(VI). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kecepatan pengocokan optimum pengendapan kromium heksavalen dengan serbuk besi adalah pada kecepatan 450 rpm. Hasil ini tidak sesuai dengan penelitian Junyapoon & Weerapong (2006) yang tidak dapat menemukan kondisi optimum kecepatan pengocokan karena peralatan pengocok yang digunakan pada penelitian Junyapoon & Weerapong (2006) memiliki kecepatan pengocokan maksimum pada 250 rpm. Pengaruh Jumlah Serbuk Besi Jumlah serbuk besi akan mempengaruhi konsentrasi kromium heksavalen yang mengendap, menurut persamaan (1) atau (2) Gambar 7 Hubungan konsentrasi kromium heksavalen dengan jumlah serbuk besi Penurunan konsentrasi kromium heksavalen seiring dengan bertambahnya jumlah serbuk besi sesuai dengan penelitian Junyapoon & Weerapong (2006). Dengan bertambahnya jumlah serbuk besi, maka jumlah sisi aktif reaksi dari serbuk besi akan meningkat sehingga jumlah kromium heksavalen yang bereaksi pun akan meningkat. Namun kenaikan kembali konsentrasi kom heksavalen pada jumlah serbuk besi sebanyak 6 gram tidak sesuai dengan penelitian Junyapoon & Weerapong (2006), yaitu bahwa setelah mencapai jumlah optimum, konsentrasi kromium heksavalen tidak akan meningkat. Hasil penelitian Junyapoon & Weerapong (2006) juga menunjukkan perbedaan pada jumlah optimum serbuk besi, yaitu sebesar 1 gram. Hal ini dapat disebabkan oleh perbedaan sumber dan ukuran serbuk besi, dan kondisi peralatan laboratorium yang digunakan. Pengaruh Waktu Pengocokan Pengocokan larutan kromium dengan serbuk besi memerlukan waktu agar kromium heksavalen dapat tereduksi oleh besi. Hasil penelitian menunjukkan kecenderungan penurunan konsentrasi kromium heksavalen seiring bertambahnya waktu pengocokan. Hal ini dapat terjadi karena bertambahnya waktu akan menjaga keberlangsungan reduksi Cr(VI) sampai titik kesetimbangannya

19 tercapai. Pada waktu pengocokan 10 menit, konsentrasi kromium heksavalen berada pada nilai terendahnya, yaitu 0.14 ppm. Setelah 10 menit, konsentrasi kromium heksavalen kembali meningkat (Gambar 8 dan Lampiran 9). Hal ini dapat disebabkan oleh kesetimbangan reaksi yang telah melewati titik kesetimbangannya sehingga kromium heksavalen akan kembali terbentuk. Ketika reaksi telah melewati tahap kesetimbangan, reaksi akan cenderung berbalik arah (Hargis 1998). Hasil ini tidak sesuai dengan penelitian Junyapoon & Weerapong (2006), yaitu bahwa waktu pengocokan optimum pengendapan kromium heksavalen dengan serbuk besi adalah 180 menit. Hal ini dapat disebabkan oleh perbedaan jumlah serbuk besi yang dipakai. Junyapoon & Weerapong (2006) memakai serbuk besi sebanyak 1 gram, berdasarkan pada jumlah optimum serbuk besi pada penelitian tersebut, sedangkan penelitian ini menggunakan serbuk besi sebanyak 5 gram, berdasarkan pada jumlah optimum serbuk besi pada penelitian ini. spektrofotometri karena larutan tersebut memiliki banyak matriks pengotor. Pengotor tersebut dapat mengganggu respon instrumen dalam mengukur analat, atau bahkan dapat menghasilkan respon instrumen sendiri (Harris 2003). Karena itu perlu dilakukan metode penambahan standar. Hasil pengukuran serapan larutan limbah proses pewarnaan tekstil menunjukkan nilai (Lampiran 11). Namun nilai tersebut tidak dapat dikatakan akurat karena larutan tersebut sudah berwarna ungu sebelum direaksikan dengan DPC. Hal ini mengganggu pengukuran karena hasil pembentukan kompleks DPC-kromium juga menghasilkan warna ungu. Karena itu perlu dilakukan metode penambahan standar. Konsentrasi Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil Dengan Metode Penambahan Standar Kurva penambahan standar larutan limbah proses pewarnaan tekstil mempunyai kemiringan yang berbeda dengan kurva standar (Gambar 9). Ini menunjukkan bahwa matriks dari larutan limbah tersebut mempengaruhi pengukuran sampel. Gambar 8 Hubungan konsentrasi kromium heksavalen dengan waktu pengocokan Hubungan konsentrasi terhadap berbagai macam kondisi (kecepatan pengocokan, jumlah serbuk besi, ph, dan waktu pengocokan) yang digambarkan ke dalam bentuk plot penyebaran tiga dimensi dapat dilihat pada Lampiran 10. Konsentrasi Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil Hasil pengukuran serapan kromium heksavalen larutan limbah akhir tekstil menunjukkan nilai (Lampiran 11). Nilai tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi kromium heksavalen pada larutan tersebut sangat kecil. Hal ini karena proses pengolahan limbah pabrik tekstil tempat limbah ini berasal berjalan dengan baik. Namun pengukuran konsentrasi kromium heksavalen yang akurat tidak dapat dilakukan pada larutan tersebut dengan menggunakan metode Gambar 9 Hubungan konsentrasi kromium heksavalen dengan serapan larutan standar dan larutan limbah proses pewarnaan tekstil dengan penambahan standar Dengan meneruskan kurva hingga menyentuh sumbu x (y=0) maka didapatkan konsentrasi kromium heksavalen larutan limbah proses pewarnaan tekstil, yaitu sebesar 0.42 ppm (Lampiran 14). Hasil ini berbeda dengan hasil pengukuran konsentrasi kromium heksavalen dengan memakai metode AAS, yaitu <0.01 ppm (Lampiran 15). Nilai konsentrasi yang kecil dari hasil metode AAS menunjukkan bahwa konsentrasi kromium heksavalen pada limbah proses pewarnaan

20 tekstil tersebut tidak melewati ambang batas maksimum kromium heksavalen di dalam air, yaitu sebesar 0.05 ppm (Peraturan Pemerintah Republik Indonesia nomor 82 tahun 2001). Sedangkan jika mengacu pada metode penambahan standar, konsentrasi kromium heksavalen pada limbah proses pewarnaan tekstil tersebut telah melewati ambang batas maksimum kromium heksavalen di dalam air. Hal ini disebabkan oleh perbedaan ketepatan kedua metode tersebut. Kurva penambahan standar larutan limbah akhir tekstil mempunyai kemiringan yang sama dengan kurva standar (Gambar 10). Hal ini juga ditunjukkan oleh slope kedua kurva yang memiliki nilai yang hampir sama, yaitu 0.88 pada kurva standar dan 0.90 pada kurva penambahan standar (Lampiran 16). Ini menunjukkan bahwa matriks pada larutan limbah akhir tekstil tersebut tidak terlalu mengganggu pengukuran konsentrasi kromium heksavalen pada larutan limbah tersebut. Pengukuran konsentrasi kromium heksavalen larutan limbah akhir tekstil dapat dilakukan dengan menggunakan perbandingan kemiringan kurva (Brewer 1980). Gambar 10 Hubungan konsentrasi kromium heksavalen dengan serapan larutan standar dan larutan limbah akhir tekstil dengan penambahan standar Serapan yang terukur pada setiap penambahan standar merupakan jumlah dari serapan standar dan serapan sampel (Brewer 1980). Dari nilai serapan sampel larutan limbah akhir tekstil, dapat diketahui konsentrasi sampel tersebut dengan metode kemiringan kurva, yaitu sebesar 0.04 ppm (Lampiran 17). Hasil ini menunjukkan bahwa konsentrasi kromium heksavalen larutan limbah tersebut tidak melebihi ambang batas maksimum kromium heksavalen di dalam air. Pengendapan Kromium Heksavalen Larutan Limbah Tekstil Dengan Serbuk Besi Kondisi yang dipakai untuk pengendapan kromium heksavalen larutan limbah tekstil dengan serbuk besi adalah kondisi optimum yang telah didapatkan melalui penentuan pengaruh ph, penentuan kecepatan pengocokan, penentuan jumlah serbuk besi, dan penentuan waktu pengocokan. Kondisi optimumnya adalah pada ph 3, kecepatan 450 rpm, jumlah besi 5 gram, dan waktu pengocokan 10 menit. Pengukuran serapan setelah pengendapan menghasilkan nilai serapan sebesar pada larutan limbah proses pewarnaan tekstil, dan sebesar pada larutan limbah akhir tekstil (Lampiran 18). Hal ini menunjukkan bahwa kondisi optimum yang telah didapatkan sebelumnya dapat dipakai pada larutan limbah tekstil asli. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Kondisi optimum ph, kecepatan pengocokan, jumlah serbuk besi, dan waktu pengocokan pengendapan kromium heksavalen dengan serbuk besi berturut-turut adalah ph 3, 450 rpm, 5 gram, dan 10 menit yang memberikan nilai konsentrasi kromium heksavalen tersisa berturut-turut sebesar ppm, ppm, 0.24 ppm, dan 0.14 ppm. Serbuk besi sangat baik digunakan untuk mengendapkan kromium heksavalen dari larutan limbah tekstil karena mampu mengendapkan kromium heksavalen dalam jumlah yang banyak dalam waktu yang relatif singkat. Nilai serapan kromium heksavalen larutan limbah tekstil setelah direaksikan dengan serbuk besi pada kondisi optimum adalah sebesar untuk larutan limbah proses pewarnaan tekstil, dan sebesar untuk larutan limbah akhir tekstil. Saran Sebaiknya digunakan larutan sampel limbah yang lebih banyak mengandung kromium heksavalen daripada limbah yang digunakan pada penelitian ini sehingga efektifitas serbuk besi dalam megendapkan kromium heksavalen dapat ditelaah lebih jauh. Perlu dicari metode pengukuran konsentrasi kromium heksavalen selain metode spektrofotometri yang tidak menghasilkan warna ungu agar pengukuran tidak terganggu

21 oleh warna ungu larutan limbah proses pewarnaan tekstil. DAFTAR PUSTAKA Bowman RS Applications of surfactant-modified zeolites to environmental remediation. Microporous and Mesoporous Materials 61: Brewer S Solving Problems in Analytical Chemistry. New York: John Wiley and Sons. Cotton FA, Wilkinson G Kimia Anorganik Dasar. Sahati Suharto, penerjemah. Jakarta: UI-Press. Terjemahan dari: Basic Inorganic Chemistry. Chen JM, Hao OJ Microbial Chromium(VI) Reduction. Critical Rev. Environ Sci Technol 28: Clesceri LS, Greenberg AE, Eaton AD Standard Methods for the the Examination of Water and Wastewater. Ed ke-20. Washington DC: Apha Awwa Wes. Day RA, Underwood AL Analisis Kimia Kuantitatif. Sopyan I, penerjemah; Simarmata L, editor. Ed ke-6. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Quantitative Analysis. Hargis LG Analytical Chemistry: Principles and Techniques. New Jersey: Prentice Hall. Harris DC Quantitative Chemical Analysis. Ed ke-6. New York: W.H. Freeman. Hideaki Y, Toshiiyuki Y, Takashi T Adsorption of chromate and arsenate by amino-functionalized MCM-41 and SBA-1. Chem Mater 14: Jefferson Lab. Chrome Element. ele024.html [31 Des 2006]. Junyapoon S, Weerapong S Removal of Hexavalent Chromium from Aqueos Solutions by Scrap Iron Filings. KMITL Sci Tech J 6:1-12. King RB Encyclopedia of Inorganic Chemistry. Chicester: John Willey and Sons. Kotz JC, Treichel MP, Weaver CG Chemistry and Chemical Reactivity. Ed ke-6. Belmont: Thomson Brooks/Cole. Kusnoputranto H Toksikologi Lingkungan Logam Toksik dan B3. Jakarta: UI-Press. Manahan SE Toxicology Chemistry and Biochemistry. Ed ke-3. New York: Lewis Publishers. Martha F Penetapan Limit Deteksi dan Limit Respon Linear serta Pengaruh Oksidasi terhadap Pengukuran kromium dengan Spektrofotometri Sinar Tampak [Skripsi]. Bogor: Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Massaro EJ Handbook of Human Toxicology. New York: CRC Press. Mertz W Trace Element in Human and Animal Nutrition. Ed ke-5. San Diego: Academic Press. Noroozifar M, Khorasani-Motlagh M Specific Extraction of Chromium as Tetrabutylammonium-Chromate and Spectrophotometric Determination by Diphenylcarbazide: Speciation of Chromium in Effluent Streams. Anal Sci 19: Peraturan Pemerintah PP No 82 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Sugiharto Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. Cetakan ke-1. Jakarta: UI- Press. Sutamihardja, RTM Toksikologi Lingkungan. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Wahyuadi SJ Pengolahan dan Pemanfaatan Limbah Industri Penyamakan Kulit.

22 ng/puskim/protek_kim/ttg_kim_li mbah_kulit.html [17 Mar 2007]. Wijayanti E Ekstraksi kromium Heksavalen sebagai Tetrabutil Amonium-kromiumat dan Pengukuran secara Spektrofotometri Sinar Tampak [Skripsi]. Bogor: Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Zellmer DL Standard Addition. Chem106/StdAddn/StdAddn.html [6 Jan 2009].

23 LAMPIRAN

24 14 Lampiran 1 Bagan alir penelitian Sampel Larutan Krom Penentuan kadar krom heksavalen dan total awal Preparasi serbuk besi Ragam ph Ragam kecepatan pengadukan Ragam waktu pengocokan Ragam dosis serbuk besi Saring Filtrat Penentuan kadar krom heksavalen dan total akhir Optimasi Penerapan kondisi optimum pada limbah tekstil