SISTEM REDUKTOR ELEKTROMAGNETIK UNTUK PENURUNAN KADAR Ag DALAM LIMBAH CAIR

Transkripsi

1 Prayitno, dkk. ISSN SISTEM REDUKTOR ELEKTROMAGNETIK UNTUK PENURUNAN KADAR Ag DALAM LIMBAH CAIR Prayitno, Sukosrono Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan-BATAN ABSTRAK SISTEM REDUKTOR ELEKTROMAGNETIK UNTUK PENURUNAN KADAR Ag DALAM LIMBAH CAIR. Reduktor Elektromagnetik merupakan salah satu metode pereduksian perak dengan menggunakan prinsip hukum Lorentz yang menggabungkan interaksi antara medan listrik dan medan magnet untuk menangkap ion-ion perak di dalam air limbah pencucian film. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh kuat arus pada plat elektroda, lama waktu pengolahan,, jenis plat elektroda yang terbaik dalam penurunan kadar Ag dalam air limbah 283 mg/l dan mengetahui efisiensi rata-rata dari alat elektromagnetik plating. Variabel bebas yang diukur dalam penelitian ini berupa variasi kuat arus pada plat elektroda, variasi lama waktu proses, variasi plat elektroda. Variasi kuat arus yaitu: 0,1;, 0,3; 0,5 ; 0,7 ; 0,9 ;dan 1,1 ampere, variasi lama waktu proses yaitu: 2, 4, 6, 8, 10 dan, 12 menit, variasi plat elektroda yaitu: tembaga, besi, seng dan plat aluminium. Berdasarkan hasil analisis menunjukkan bahwa hasil percobaan dengan variasi kuat arus pada plat elektroda didapatkan hasil penurunan perak yang terbaik terjadi pada kuat arus 0,3 ampere, variasi lama waktu proses didapatkan penurunan perak yang optimal terjadi pada 6 menit, variasi plat elektroda didapatkan penurunan perak yang optimal menggunakan plat tembaga. Sedangkan efisiensi optimal rata-rata dari alat reduktor elektromagnetik plating untuk munurunkan kadar perak adalah 92,50 % ABSTRACT REDUCTION IN Ag LEVEL IN LIQUID WASTE OF FILM DEVELOPING BY ELECTROMAGNETIC REDUCTOR. Electromagnetic reductor is a method of silver reproduction which combines the interaction between electric field and magnetic field to capture the silver ions in the waste water of film developing. This research is conducted with the aims to know the current power of the electrode plat being optimal in 283 mg/l silver reproduction, to know the effect of time duration of waste processing, to know the optimal electrode plat, and to know the average efficiency of the electromagnetic plating reductor equipment.the independent variables measured in the research are variations in the time duration of the process are ( 2, 4, 6, 8, 10, 12) minutes; variations in the current power are (0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, 1.1)Ampere; variations in the electrode plat are copper plat, iron plat, zinc plat and aluminum plat. Based on the analytical result, it is showed that the result of experiment using the variations in current power of the electrode plat finds that the optimal decrease in silver occurs on the current power of 0.3 ampere; using the variations in time duration of the process, the optimal decrease in silver occurs in 6 minutes; using the variations in the electrode plat, the optimal decrease in silver occurs by using the copper plat; while the optimal efficiency of the electromagnetic plating reductor equipment to reproduce silver is 92.50%. PENDAHULUAN M asalah limbah menjadi perhatian serius dari masyarakat dan pemerintah Indonesia, terutama sejak dekade terakhir ini, salah satunya adalah akibat perkembangan industri yang merupakan tulang punggung perekonomian Indonesia. Adalah tidak mungkin mencegah ditimbulkannya limbah sama sekali, karena setiap kegiatan pasti menimbulkan limbah, yang dapat diusahakan hanyalah mengurangi jumlah limbah yang ditimbulkannya atau mengeliminir dampak negatif yang ditimbulkan. Oleh karena itu harus dicari solusi tentang pengolahan limbah yang baik dan efisien. Limbah yang ditimbulkan oleh kegiatan industri dapat berupa bahan organik maupun anorganik. Sebagian dari limbah industri tersebut berkategori limbah bahan berbahaya dan beracun (limbah B3). Limbah kategori B3 dapat ditimbulkan dari kesehatan, pertanian, energi atau fotografi. Penanganan limbah B3 yang kurang benar dapat membahayakan kesehatan manusia maupun lingkungan, seperti penyakit akut, keracunan dan akumulasi dalam lingkungan yang akhirnya juga berdampak pada manusia. Seiring dengan perkembangan fotografi yang pesat, masalah yang timbul adalah penanganan limbah cair yang ditimbulkan dari proses pencucian film, yaitu limbah Ag (perak). Biasanya limbah Ag ini dibuang ke lingkungan tanpa adanya pengolahan Prosiding PPI - PDIPTN 2006

2 96 ISSN Prayitno, dkk. limbah terlebih dahulu, bahwa kandungan perak yang boleh dibuang kelingkungan yaitu sebesar 5 mg/l. Salah satu metode untuk menurunkan kadar Ag dalam limbah cair dari pencucian film adalah elektromagnetik plating. Elektromagnetik plating adalah metode yang digunakan untuk mereduksi ion ion logam berat. Prinsip metode ini, perpaduan gaya magnet dan listrik untuk menangkap ion ion logam berat yang bermuatan positif, sehingga dapat menurunkan kadar logam berat tersebut dalam air limbah. Dalam penggunaannya elektromagnetik plating merupakan metode yang cukup ekonomis, beresiko rendah, mudah dalam penggunaannya, efisiensi penurunannya cukup tinggi untuk berbagai kondisi karena tidak dipengaruhi temperatur, tidak diperlukan pengaturan derajat keasaman (ph), tanpa menggunakan bahan kimia tambahan dan daya listrik yang cukup kecil. Perumusan masalah yang dikemukakan dalam penelitian ini adalah : * Apakah waktu proses, kuat arus pada plat elektroda dan plat elektroda berpengaruh terhadap penurunan kadar Ag dalam limbah cair pencucian film dengan metode elektromagnetik plating? * Seberapa besar kadar Ag dalam limbah cair pencucian film dapat diturunkan dengan metode elektromagnetik plating dengan variasi waktu proses, variasi kuat arus pada plat elektroda dan variasi plat elektroda? * Berapa besar efisiensi penurunan kadar Ag dalam limbah cair pencucian film setelah diolah dengan metode elektromagnetik plating dengan variasi waktu proses, variasi kuat arus pada plat elektroda dan variasi plat elektroda? Agar lingkup penelitian lebih jelas, penulis membatasi masalah pada : limbah cair fotografi (Pencucian Film), variasi waktu proses, variasi kuat arus pada plat elektroda, variasi plat elektroda dan parameter yang diteliti adalah logam Ag. Tujuan dari penelitian ini adalah : * Untuk mengetahui besarnya penurunan kadar Ag dalam limbah cair pencucian film setelah diolah dengan metode elektromagnetik plating dengan variasi waktu proses, variasi kuat arus pada plat elektroda dan variasi plat elektroda. * Untuk mengetahui waktu proses optimum, kuat arus optimum pada plat elektroda dan plat elektroda optimum terhadap penurunan kadar Ag dalam limbah cair pencucian film dengan metode elektromagnetik plating. Pengertian tentang Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (Limbah B3), Berdasarkan peraturan pemerintah Republik Indonesia Nomor 12 Tahun 1995, pengertian Limbah B3 sebagai berikut : limbah bahan berbahaya dan beracun, disingkat limbah B3 adalah setiap limbah yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan/atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat merusak / mencemarkan lingkungan hidup dan/atau membahayakan kesehatan manusia (1). Logam berat mempunyai logam dengan kriteria-kriteria sama dengan logam-logam lainnya. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup. Berdasarkan karakteristiknya, logam berat mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: beracun, tidak dapat dihancurkan oleh organisme hidup, dapat diakumulasikan dalam tubuh organisme termasuk tubuh manusia baik secara langsung maupun tidak. Limbah yang mengandung logam berat dan bahan toksik akan menganggu kesehatan lingkungan, kesejahteraan lingkungan dan kesejahteraan manusia, juga dapat merubah sistem kerja biologis. Pencemaran oleh limbah yang mengandung logam berat akan mengganggu kesehatan lingkungan, kesejahteraan lingkungan dan kesejahteraan manusia disamping juga dapat merubah sistem kerja biologis. Air limbah yang mengandung logam berat baik dalam bentuk ion maupun senyawa, dapat bersifat toksik yang mempengaruhi lingkungan. Tingkat bahaya unsur-unsur kimia mempunyai 4 tingkatan yaitu : 1. Unsur-unsur berdaya pencemar sangat tinggi : Ag, Cd, Hg, Cu, Sb, Cn, Fe, Ar, Zn. 2. Unsur-unsur berdaya pencemar tinggi : Ba, Ca, Bi, Mn, P, Ti, U 3. Unsur-unsur berdaya pencemar menengah : Al, As, Cl, Co, F, B, Li, Na, N 4. Unsur-unsur berdaya pencemar rendah: Ga, La, I, Si, Nd, Sr, Ta, Zr. Perak atau Argentum adalah logam berat mulia yang mempunyai lambang kimia Ag, berwarna mendekati putih mengkilap dan mempunyai sifatsifat sebagai berikut : a. Sifat kimia Bila direaksikan dengan asam khlorida akan membentuk endapan putih dari AgCl dan timbul gas H2. Reaksi ; 2Ag + 2HCl 2AgCl + H 2 Endp. putih Gas Prosiding PPI - PDIPTN 2005

3 Prayitno, dkk. ISSN Perak murni apabila berada pada udara akan teroksidasi dan secara perlahan warna akan berubah dari putih menjadi kusam dan akhirnya berwarna kusam membentuk perak oksida. 4 Ag + O 2 2Ag 2 O b. Sifat fisika Nomor Atom = 47, Berat Jenis = 10,5 kg/l, Bobot Atom = 107,880, Kekerasan = 2,5-2,7, Titik Lebur = C, Titik Didih = 1950 o C, Susunan Isotop = 107 ( 52,9 % ), 190 ( 48,1%), Panas Jenis = 0,0544 kal, Warna = Putih mengkilap. Perak bersifat lunak, liat dapat ditempa, penghantar listrik dan panas yang baik, pada suhu biasa bereaksi dengan belerang membentuk perak sulfida. Dampak penggunaan perak (argentum) bila masuk ke dalam tubuh akan diakumulasikan di berbagai organ dan akan menimbulkan dampak negatif seperti pigmentasi yang sering disebut argyria yaitu suatu gangguan pada tubuh akibat keracunan perak misalnya kulit, rambut dan ujung kuku tidak berwarna (7). Debu senyawa perak juga dapat menimbulkan iritasi dan dapat menghitamkan kulit (8). Bila terikat pada nitrat perak akan bersifat korosif dan dapat menyebabkan argyria sintematik yang terjadi karena perak terakumulasi di dalam selaput lendir dan kulit. Fotografi adalah suatu kegiatan yang bertujuan merekam gambar dengan menggunakan kamera yang direkam dalam film. Film terbuat dari cellulosa asetat dalam bentuk polyester yang dilapisi emulsi kristal-kristal perak halida dengan ukuran antara 0,05 mikron sampai 5 mikron biasanya berupa senyawa perak bromida. Bahan dasar film : * Terbuat dari bahan yang bening, bersifat fleksibel dan tidak mudah patah. * Merupakan struktur yang kokoh untuk tempat dilapiskannya emulsi. Dalam kristal perak halida : perak adalah ion positip dan bromida adalah ion negatip Br + foton Br + e Elektron bergerak bebas dalam kristal dan terperangkap dalam Sensitivity Speck (ketidakesempurnaan kristal), Sensitivity Speck menjadi bermuatan negatip sehingga dapat menarik ion perak.di dalam Sensitivity Speck ion perak dinetralkan menjadi sebuah atom perak. e + Ag Ag Pada proses pencucian film, kristal-kristal akan terurai dan larut dalam solven. Pada proses akhirnya, solven yang mengandung senyawa perak ini menjadi bahan buangan berupa limbah cair. Pengertian dan prinsip kerja elektromagnetik plating, cara elektromagnetik plating merupakan salah satu metode untuk menurunkan kadar ion ion logam bermuatan dalam limbah atau larutan yang masih relatif baru, dimana dua buah gaya yaitu gaya magnet dan gaya listrik untuk menangkap ionnya. Dengan metode ini ion ion logam bermuatan dapat direduksi/diturunkan kadarnya dengan menggunakan metode elektromagnetik plating. Cara elektromagnetik plating terdiri dari tiga komponen pokok, yaitu kumparan elektromagnet yang terbuat dari lilitan kawat tembaga berintikan ferit sehingga membentuk susunan solenoida yang dialiri arus listrik untuk menghasilkan gaya magnet, elektroplate yang terbuat dari tembaga, besi alluminum dan seng untuk menghasilkan gaya listrik diantara dua buah pelat tersebut dan bak kontak yang berfungsi sebagai tempat terjadinya kontak ion ion yang ada dalam limbah dengan kumparan elektromagnet yang ada pada sisi sisi bak kontak tersebut. Prinsip kerja elektromagnetik plating berdasarkan konsep fisika/yaitu pengaruh medan magnet terhadap ion ion yang terdapat dalam suatu medium. Ion ion yang terdorong atau ditarik oleh gaya magnet ini kemudian akan ditangkap oleh elektroplate yang ada. Fungsi gaya magnet adalah untuk mendorong ion ion logam Ag + yang ada di dalam larutan, kearah elektroplate yang berfungsi sebagai tempat menempel ion logam pada permukaan plat dan oleh karena itu arah gaya magnet perlu diperhatikan. METODOLOGI PENELITIAN Bahan yang digunakan Limbah cair pencucian film yang mengandung Ag (perak), akuadest, HNO 3 1N, plat elektroda (tembaga, besi, seng dan aluminium). Alat-alat yang digunakan Perangkat alat reduktor elektromagnetik, pompa masterflex, voltmeter, multitester, stopwatch, beker gelas, kertas saring, pipet, gelas sampel, spektrograf emisi, ampelas dan jerigen 30 liter. Prosedur Penelitian Merangkai alat reduktor elektromagnetik dengan beberapa tahapan yaitu : Prosiding PPI - PDIPTN 2006

4 98 ISSN Prayitno, dkk. * Pembuatan elektromagnet atau solenoida, elektromagnet atau solenoida dibuat dengan menggunakan lilitan kawat tembaga yang ber dengan besi lunak batangan, dengan ukuran, panjang 7,5 cm, diameter 15 cm dan panjang lilitan 5 cm. Diameter kawat 0,77 mm dengan jumlah lilitan yang digunakan sebanyak 1090 lilitan. Magnet buatan atau solenoida yang digunakan pada alat elektromagnetik plating sebanyak 16 buah, yang disusun pada dua sisi dimana masing masing sisi terdiri 8 buah kumparan dan disusun seri dengan tujuan untuk memperbesar resistensi kawat atau . Kedua sisi dihubungkan secara pararel untuk memperbesar arus yang masuk ke solenoida. * Plat elektroda : digunakan sebagai media penempelan ion ion logam pada sample yang diproses. Plat elektroda dibuat dari bahan tembaga, besi, seng, alluminium dengan panjang 100 cm, lebar 3cm, tebal 1,5 mm, dengan bentuk berlekuk-lekuk, sehingga panjangnya menjadi 60 cm * Bak Kontak : berfungsi sebagai tempat berlangsungnya penempelan ion-ion logam pada plat elektroda. Bak kontak berbentuk tabung dengan tinggi 60 cm dan diameter 4,5 cm, dibuat dari gelas borosilikat yang merupakan gelas fisikokimia dengan sifat tahan terhadap suhu sampai C, tahan terhadap perubahan suhu sampai C, tahan terhadap perubahan fisik rendah, tahan terhadap korosi tinggi (0< ph<14) pada suhu kurang dari C. Bak kontak terdapat tiga saluran, yaitu saluran input (masukan), saluran output (keluaran) yang terletak dibagian atas bak kontak, dan saluran pembuangan yang terletak di bagian bawah bak kontak. * Power Supply >>. Power Supply untuk solenoida : solenoida diaktifkan dengan sumber arus yang menghasilkan arus 2,5 Ampere >>. Power Supply untuk plat elektroda : plat elektroda diaktifkan dengan sumber arus yang dapat divariasikan. >>. Power Supply : untuk pompa (masterflex) menggunakan adaptor arus searah (DC). Cara penelitian 1. Preparasi sample awal 2. Percobaan Variasi Waktu Proses a. Limbah cair kadar Ag awal 283 mg/l, ditempatkan dalam gelas beker, kemudian dipompa dengan aliran 40 ml/menit ke dalam saluran masuk yang terletak di bagian bawah bak kontak. b. Karena pemompaan yang terus menerus, maka permukaan air limbah dalam bak kontak perlahan-lahan akan naik hingga mencapai saluran output pada bagian atas bak kontak. Pada power supply untuk plat elektroda dihidupkan kuat arus 0,3 A dan pada solenoida kuat arus yang tetap 2,5 A dengan variasi waktu proses 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 menit, menggunakan plat tembaga dan dilakukan perulangan 3 kali. Kadar limbah Ag setelah pengolahan diambil dari saluran keluar dengan waktu proses yang telah ditentukan selanjutnya dianalisis. 3. Percobaan Variasi Kuat Arus pada Plat Elektroda a Sama seperti percobaan diatas a., b., d. dan e, hanya yang c. b. Pada power supply untuk plat elektroda dihidupkan kuat arus dengan variasi dari 0,1 A, 0,3 A, 0,5 A, 0,7 A, 0,9 A dan 1,1 A, pada solenoida kuat arus yang tetap 2,5 A, menggunakan plat tembaga dengan waktu proses 6 menit dan dilakukan perulangan sebanyak 3 kali. 4. Percobaan Variasi Plat Elektroda a. Sama seperti percobaan diatas a., b., d. dan e, hanya yang c. b. Pada power supply untuk plat elektroda dihidupkan kuat arus dengan 0,3 A dan pada solenoida kuat arus yang tetap 2,5 A dengan waktu proses 6 menit dengan variasi plat elektroda (tembaga, besi, seng dan aluminium) dan dilakukan perulangan sebanyak 3 kali. HASIL PENELITIAN DAN PEMBA- HASAN Reduktor elektromagnetik adalah suatu alat pengolahan untuk menurunkan atau mereduksi logam tertentu yang terdapat di larutan atau limbah dengan cara menarik ion-ion di dalam limbah atau larutan melalui dua buah gaya yang dihasilkan dari magnet buatan (solenoida) dan gaya listrik yang dihasilkan dari elektroplate sehingga ion-ion yang terdorong/tertarik oleh gaya magnet kemudian akan menempel oleh elektroplate. Adanya medan magnet dan medan listrik maka ion-ion perak tersebut akan bergerak sesuai muatannya. Ion positip akan bergerak ke elektroda negatip (katoda) dan ion negatip akan bergerak dan menempel ke elektroda positip (anoda). Prosiding PPI - PDIPTN 2005

5 Prayitno, dkk. ISSN Secara singkat mekanisme pereduksian perak dalam limbah cair pencucian film dengan metode reduktor elektromagnetik, yaitu terjadi proses dissosiasi dari molekul-molekul perak di dalam limbah cair pencucian film dikarenakan adanya gaya listrik oleh plat elektroda. Proses dissosiasi ini diperkuat oleh adanya medan magnet yang berfungsi sebagai pendorong untuk mengarahkan penempelan ion-ion pada elektroda sesuai dengan jenis muatan ionnya. Dengan bekerjanya gaya-gaya menurut kaidah tangan kanan, ion-ion Ag yang terkena pengaruh medan magnet dan medan listrik, maka ion-ion perak tersebut akan bergerak dengan lintasan berbentuk helik. Sesuai muatannya yaitu ion positip akan bergerak dan menempel menuju ke elektroda negatip (katoda) dan ion negatip akan bergerak menuju ke elektroda positip (anoda), sehingga pada akhir proses didapatkan limbah yang tereduksi kadar peraknya karena ion-ion Ag telah menempel pada plat elektroda. 1. Variasi waktu Proses Dari Tabel 1. terlihat bahwa penurunan kadar Ag terkecil pada limbah cair pencucian film terjadi pada waktu kontak 2 menit dengan efisiensi 63,99% dari kadar 283 mg/l menjadi 101,95 mg/l sedangkan penurunan kadar Ag terbesar terjadi pada waktu kontak 6 menit dengan efisiensi 92,77 % dari kadar 283 mg/l menjadi 20,46 mg/l. Tabel 1. Pengaruh variasi waktu proses (kondisi percobaan : ph = 6,3, plat tembaga, kuat arus pada solenoida 2,5 A, kuat arus pada plat elektroda 0,3 A Waktu (menit) Kadar Awal ( mg/l ) Kadar Akhir Rata-Rata (mg/l) Effisiensi ( % ) ,95 63,99 % ,60 84,80 % ,46 92,77 % ,40 69,50 % ,79 45,68 % ,25 34,62 % film karena seluruh permukaan plat elektroda sudah tertutupi oleh ion-ion perak. Berdasarkan Tabel 1. dibuat gambar grafik efisiensi penurunan kadar Ag (%) Vs waktu proses (menit) sebagai berikut : Efisiensi Penurunan Kadar Ag(%) 100% 80% 60% 40% 20% 0% Waktu Proses (menit) Gambar 1. Grafik efisiensi penurunan kadar Ag (%) terhadap waktu proses (menit) Untuk mengetahui korelasi penurunan konsentrasi perak dengan waktu proses diperlukan analisis statistik korelasi regresi non linier. Berdasarkan data Tabel 1. dapat dibuat grafik non linier yang berbentuk parabola, dengan analisis statistik korelasi regresi non linier diketahui waktu proses yang optimal untuk mereduksi ion-ion perak dalam limbah cair. Penurunan Kadar Ag (mg/l) y = 3,6213x 2-39,084x + 152, W aktu Proses (menit) Gambar 2. Grafik penurunan kadar Ag Vs Waktu proses (menit) Analisis statistik korelasi regresi linier maka untuk variasi waktu proses persamaan regresi untuk grafik parabola minimumnya sebagai berikut : Y = 3,6123 X 2-39,084 X (1) Tetapi pada saat pengolahan dengan waktu proses 8 menit sampai 12 menit menghasilkan efisiensi penurunan kadar Ag yang semakin kecil yaitu menjadi 34,62 %. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut karena di dalam proses pengolahan dibatasi oleh waktu tertentu untuk mendapatkan hasil yang terbaik dan suatu saat akan mengalami kejenuhan yang disebabkan oleh plat elektroda yang sudah berkurang kemampuannya untuk menarik ion-ion perak yang masih tersisa di dalam limbah pencucian 2. Variasi Kuat Arus pada Plat Elektroda Dari Tabel 2. penurunan kadar Ag terkecil pada limbah cair terjadi pada kuat arus 0,1 ampere dengan efisiensi 46,71 % dari kadar 283 mg/l menjadi 150,85 mg/l sedangkan penurunan kadar Ag terbesar terjadi pada kuat arus 0,3 ampere dengan efisiensi 92,04 % dari kadar 283 mg/l menjadi 20,29 mg/l. Tetapi pada saat pengolahan dengan kuat arus 0,5 ampere sampai 1,1 ampere. Efisiensi penurunan kadar Ag menjadi lebih kecil. Hal ini dikarenakan kuat arus yang bekerja pada plat elektroda cukup Prosiding PPI - PDIPTN 2006

6 100 ISSN Prayitno, dkk. besar sehingga gaya listrik yang dihasilkan pun cukup besar sehingga ion-ion Ag yang telah menempel pada permukaan plat elektroda akan terlepas kembali dan larut dalam air. Kuat arus yang terlalu besar juga menyebabkan ion-ion tembaga pada plat tembaga (elektroplate) ikut terlarut sehingga penempelan ion-ion perak pada plat elektroda berlangsung kurang sempurna akibat pengotor berupa ion-ion. Tabel 2. Pengaruh variasi kuat aru s pada plat elektroda ( kondisi percobaan : plat Tembaga, ph = 6,3, kuat arus pada solenoida 2,5 ampere, kecepatan aliran limbah 40 ml/menit, waktu proses 6 menit) terhadap efisiensi penurunan kadar Ag (%). KuatArus (Ampere) Kadar Awal ( mg/ l ) Kadar Akhir Rata-Rata (mg/l) Efisiensi ( % ) 0, ,85 46,71 % 0, ,29 92,04 % 0, ,16 68,55 % ,16 63,55 % 0, ,16 59,36 % 1, ,45 54,40 % Dari Tabel 2. penurunan kadar Ag terkecil pada limbah cair terjadi pada kuat arus 0,1 ampere dengan efisiensi 46,71 % dari kadar 283 mg/l menjadi 150,85 mg/l sedangkan penurunan kadar Ag terbesar terjadi pada kuat arus 0,3 ampere dengan efisiensi 92,04 % dari kadar 283 mg/l menjadi 20,29 mg/l. Tetapi pada saat pengolahan dengan kuat arus 0,5 ampere sampai 1,1 ampere. Efisiensi penurunan kadar Ag menjadi lebih kecil. Hal ini dikarenakan kuat arus yang bekerja pada plat elektroda cukup besar sehingga gaya listrik yang dihasilkan pun cukup besar sehingga ion-ion Ag yang telah menempel pada permukaan plat elektroda akan terlepas kembali dan larut dalam air. Kuat arus yang terlalu besar juga menyebabkan ion-ion tembaga pada plat tembaga (elektroplate) ikut terlarut sehingga penempelan ion-ion perak pada plat elektroda berlangsung kurang sempurna akibat pengotor berupa ion-ion tembaga yang ikut terlarut di dalam larutan. Berdasarkan Tabel 2. dibuat grafik efisiensi penurunan kadar Ag Vs kuat arus (ampere) sebagai berikut : Untuk mengetahui korelasi penurunan konsentrasi perak dengan kuat arus perlu analisis statistik korelasi regresi non linier. Berdasarkan Tabel 2. dapat dibuat gambar grafik non linier parabola. Dari analisis tersebut dapat diketahui kuat arus yang terbaik untuk mereduksi ion-ion perak dalam limbah pencucian film. Efisiensi Penurunan Kadar Ag (%) % 80.00% 40.00% 0.00% Kuat Arus pada P lat Elektroda (Ampere) Gambar 3. Grafik efisiensi penurunan kadar Ag (%) Vs kuat arus (ampere) Penurunan Kadar Ag (mg/l) y = x x Kuat Arus pada Plat Elektroda (Ampere) Gambar 4. Grafik Penurunan Kadar Ag (%) Vs kuat arus (ampere Menurut perhitungan analisis statistik korelasi regresi linier maka untuk variasi kuat arus pada plat elektroda didapatkan persamaan regresi untuk grafik parabola minimumnya sebagai berikut: Y = -45,536 X ,714 X + 56,527.. (2) 3. Variasi Jenis Plat Elektroda Tabel 3. Pengaruh variasi plat elektroda kondisi percobaan : plat tembaga, aluminium, seng dan besi, ph = 6,3, kuat arus pada solenoida 2,5 Ampere, kecepatan aliran Prosiding PPI - PDIPTN 2005

7 Prayitno, dkk. ISSN Jenis plat limbah 40 ml/menit, waktu proses 6 menit, kuat arus pada plat elektroda 0,3 Ampere) terhadap efisiensi penurunan kadar Ag. Kadar Awal (mg/l) Konsentrasi rata-rata (mg/l) Efisiensi (%) Tembaga ,89 92,98 Besi ,56 89,20 Aluminium ,36 86,09 Seng ,59 74,79 Pada Tabel 3. terlihat bahwa proses pengolahan efisiensi terbesar terjadi pada plat tembaga dengan efisiensi 92,98 % sedangkan efisiensi terkecil terjadi pada plat seng efisiensi = 74,70 %. Hal ini erat kaitannya dengan deret potensial logam atau deret volta dan sifat logam. Deret volta dapat diurutkan dari yang kecil ke besar : K-Ba-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-CR-Fe-Cd-Co-Ni- Sn-Pb-(H)-Sb-Bi-Cu-Hg-Ag-Pt-Au Dari penelitian terlihat bahwa efisiensi penurunan terbesar terjadi pada plat tembaga, hal ini terjadi oleh : 1. Sesuai dengan deret volta, bahwa makin ke kanan letak suatu logam maka akan semakin mudah, harga potensial reduksinya makin besar. Ini berarti bahwa logam-logam di sebelah kanan mudah mengalami reduksi sehingga tembaga lebih mudah dalam menangkap ion-ion perak yang ada dilimbah (4). 2. Tembaga mempunyai permukaan yang halus, cerah dibandingkan dengan logam-logam lain. Sehingga mempengaruhi kapasitas-kapasitas ionion yang menempel pada elektroda (4). 3. Mempunyai daya listrik terbaik dibandingkan dengan besi, seng dan aluminium. Sehingga merupakan penghantar listrik yang sangat baik (9). Pada Tabel 3. terlihat bahwa penelitian menggunakan plat besi dan tembaga telah sesuai dengan deret volta, makin ke kanan letak suatu logam dalam deret volta, harga potensial reduksinya makin besar. Ini berarti bahwa logam-logam di sebelah kanan mudah mengalami reduksi sehingga lebih mudah dalam menangkap ion-ion perak yang ada di limbah. Pada Tabel 3. terlihat bahwa aluminium mempunyai efisiensi yang lebih besar daripada seng, hal ini tidak mengikuti deret volta, hal ini disebabkan oleh : 1. Sifat seng yang mudah bereaksi dengan udara menjadi seng karbonat dan bereaksi dengan halogen bila lembab sehingga hal ini berpengaruh terhadap kemampuan seng dalam menangkap ion-ion perak yang ada dalam limbah (4). Zn /2 O 2 ZnO ZnO + CO 2 ZnCO 3 2. Aluminium yang mempunyai daya listrik separo lebih sedikit dibandingkan tembaga (65 % dari hantaran listrik tembaga), sehingga aluminium mempunyai daya hantar listrik yang cukup baik dibandingkan dengan seng (9). Pada penelitian ini metode reduktor elektromagnetik tidak hanya dapat menurunkan kadar Ag dalam limbah cair pencucian film agar aman dibuang ke lingkungan tetapi juga dapat melakukan proses pengambilan kembali logam Ag yang ada di dalam limbah cair pencucian film yang ditandai dengan banyaknya logam Ag yang menempel pada plat elektroda, karena logam Ag adalah salah satu logam yang mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi dan banyak digunakan di dalam masyarakat. KESIMPULAN 1. Kondisi terbaik dengan kuat arus 0,3 ampere, waktu proses 6 menit, menggunakan plat tembaga untuk menurunkan kadar Ag dalam limbah cair 283 mg/l dengan efisiensi 92 %. 2. Penurunan kadar Ag pada limbah cair pada variasi jenis plat berkaitan erat dengan harga potensial elektroda (deret volta), makin ke kanan letak suatu logam dalam deret volta, harga E makin besar dan mudah mengalami reduksi serta sukar mengalami oksidasi sedangkan makin ke kiri letak suatu logam dalam deret volta, harga E makin kecil dan sukar mengalami reduksi serta mudah mengalami oksidasi. DAFTAR PUSTAKA 1. ANONIM, Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 12 Tahun 1995 Tentang Perubahan Peraturan Pemerintah Nomor 19 Tahun 1994 Tentang Pengelolaan Limbah Bahan berbahaya dan beracun, Jakarta, (1995). 2. ANSHOR, Penurunan Kadar Pb dalam Limbah dengan Metode Elektromagnetik Plating. STTL, Yogyakarta, (1997). Prosiding PPI - PDIPTN 2006

8 102 ISSN Prayitno, dkk. 3. HALLIDAY, RESNICK, Fisika, Erlangga, Jakarta, (1988) 4. HARTOMO ANTON, TOMIJIRO KANEKO, Mengenal Pelapisan Logam (Elektroplating), Pt Andi Offset, Yogyakarta., (1992). 5. http//: Limbah Fotografi (26 Maret 2005). 6. LOEKSMANTO, WALOEJO, Medan Elektromagnet, Depdikbud, Jakarta, (1993). 7. SITEPOE, MANGKU, Air untuk Kehidupan, PT Gramedia, Jakarta, (1997). 8. SOEMIRAT, S.J., Kesehatan Lingkungan, UGM Press, Yogyakarta, (1996). 9. SOEHARTO., Fisika Dasar II Untuk Mahasiswa, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, (1995). TANYA JAWAB Dwi Retnanani Berapa debit air limbah per detik, bagaimana jika diletakkan dalam kolam penampungan? Apa bisa diaplikasikan untuk logam lain missal Crom? Prayitno Debit air limbah dalam peralatan yang ada 42 ml/menit bila diletakkan dalam kolam penampungan juga bisa disesuaikan ukuran kolam/bak yang ada. Bila diaplikasikan untuk logam-loham yang lain antara Fe, Mn, Cu dan Cd telah dilakukan, efiseiensinya 95-99%. Kuwat Triyana Prinsip Kerja Alat? Bahan yang efisien untuk plat? Prayitno Prinsip kerja alat berdasarkan konsep funki/yaitu pengaruh medan magnet terhadap ion-ion yang terdapat dalam suatu media. Ion-ion yang terdorong atau ditarik oleh gaya magnet ini kemudian ditangkap oleh elektrophe yang ada. Fungsi gaya magnet untuk mendorong ion-ion logam yang ada didalam larutan kearah elektrophe yang berfungsi sebagai tempat menempel ion logam pada penuh plat, oleh Karen aitu arah gaya magnet perlu diperhatikan. Bahan yang efisien untuk plat adalah tembaga (Cu) untuk limbah Ag. Prosiding PPI - PDIPTN 2005