STUDI PEMANFAATAN NATA DE SOYA DARI AIR LIMBAH KEDELAI SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP KATION MAGNESIUM

Transkripsi

1 STUDI PEMANFAATAN NATA DE SOYA DARI AIR LIMBAH KEDELAI SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP KATION MAGNESIUM ( Mg 2+ ) DAN KALSIUM ( Ca 2+ ) PADA AIR BAKU BOILER DI PT SMART TBK SKRIPSI AZWINNATA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 2 STUDI PEMANFAATAN NATA DE SOYA DARI AIR LIMBAH KEDELAI SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP KATION MAGNESIUM ( Mg 2+ ) DAN KALSIUM ( Ca 2+ ) PADA AIR BAKU BOILER DI PT SMART TBK SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains AZWINNATA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

3 3 PERSETUJUAN Judul : STUDI PEMANFAATAN NATA DE SOYA DARI AIR LIMBAH KEDELAI SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP KATION MAGNESIUM ( Mg 2+ ) DAN KALSIUM ( Ca 2+ ) PADA AIR BAKU BOILER DI PT SMART TBK Kategori : SKRIPSI Nama : AZWINNATA Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA EKSTENSI Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Disetujui di, Medan, Juni 2013 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc Drs. Chairuddin, M.Sc NIP NIP Diketahui/Disetujuioleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang BulanNst, MS NIP

4 4 PERNYATAAN STUDI PEMANFAATAN NATA DE SOYA DARI AIR LIMBAH KEDELAI SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP KATION MAGNESIUM( Mg 2+ ) DAN KALSIUM ( Ca 2+ ) PADA AIR BAKUBOILER DI PT SMART TBK SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan-ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2013 AZWINNATA

5 5 PENGHARGAAN Bissmillahirramanirrahim, Alhamdulilah, segala puji bagi Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-nya semata saya dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat saya untuk meraih gelar Sarjana Sains di Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Dengan mengucapkan rasa syukur dan kerendahan hati, saya mengucapkan terima kasih banyak kepada Ayahanda tercinta Supranata, dengan upaya keridhoan mu dalam memberikan saya kasih sayang dan segala keperluan dalam saya bersekolah hingga sekarang. Saya ucapkan juga terima kasih kepada Ibunda Yuslizar Br Sagala yang telah mendidik saya menjadi insan, ihsan dan islam sesuai ajaran nabi Muhammad SAW dan saya ucapkan juga terima kasih kepada Abang saya Brigadir Y. Pranata yang selalu memberikan semangat, juga adik saya Azlina Sari semoga engkau juga menjadi Sarjana Sastra yang berguna bagi Nusa dan Bangsa dan Kesuksesan untuk mu. Terima kasih juga saya ucapkan kepada Reisya Ichwani yang sudah membantu dalam diskusi menyelesaikan skripsi saya. Terima kasih kembali saya ucapkan kepada Bapak Drs, Chairuddin, M.Sc selaku dosen pembimbing saya untuk yang kedua kalinya, semoga Bapak diberikan Nikmat dan Berkah dari Allah SWT atas kebaikan bapak selama membimbing saya selama saya menyelesaikan tugas akhir saya pada studi Diploma III dan sekarang membimbing saya dalam menyelesaikan skripsi. Terima kasih juga saya ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc selaku dosen pembimbing II saya yang selalu memberikan arahan dan nasihat dalam penulisan skripsi.semoga kita semua diberikan nikmat dari Allah SWT. Saya sangat menyadari atas kekurangan skripsi saya, karena kemampuan dan keterbatasan saya dalam pengetahuan. Oleh karena itu saya mengharapkan masukan dan saran agar skripsi saya dapat diperbaiki dan bermanfaat bagi pembaca. Medan, Mei 2013 (Penulis)

6 6 ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pemanfaatan Nata De Soya dari air limbah kedelai sebagai adsorben terhadap kation Ca 2+ dan Mg 2+ penyebab air sadah pada bahan baku air boiler di PT SMART TBK. Dalam penelitian dilakukan penentuan massa optimum dari adsorben Nata De Soya yang telah diaktivasi dengan H 2 SO 4 1 N sebelum digunakan untuk mengadsorpsi kation Ca 2+ dan Mg 2+. Dari hasil penelitian diperoleh massa optimum adsorben dalam mengadsoprsi kation Ca 2+ yaitu pada massa 1.5 gram dengan kapasitas adsorpsi %, Sedangkan untuk kation Mg 2+ massa optimum adsorben yaitu pada massa 2.5 gram dengan kapasitas adsorpsi 66.34%. Dalam penelitian juga dilakukan proses regenerasi adsorben Nata De Soya yang optimum dalam mengadsorpsi kation Ca 2+ dan Mg 2+. Adsorben yang diregenerasi digunakan kembali untuk mengadsorpsi kation Ca 2+ dan Mg 2+. Dari hasil penelitian adsorpsi dengan adsorben yang diregenerasi diperoleh persentase penurunan kation Ca 2+ sebesar 9.27 %, sedangkan untuk kation Mg 2+ persentase penurunan sebesar 9.47%.

7 7 THE USE OF SOYBEN WASTE WATER AS AN ADSORBENT OF MAGNESIUM(Mg 2+ ) AND CALCIUM(Ca 2+ ) CATION THAT CAUSED HARD WATER IN RAW WATERBOILERS AT PT SMART TBK ABSTRACK The use of Nata de Soya that prepared from soybean wastewater as an adsorbent of magnesium(mg 2+ ) and calcium(ca 2+ ) cations that caused hard water in raw water boilers at PT SMART TBK has been studied. Nata De Soya has been activated with 1N H 2 SO 4 prior to use as an adsorbent for cations magnesium(mg 2+ ) and calcium(ca 2+ ) in raw water boilers. The result of the research demonstrated that the optimum mass of adsorbent to adsorb Ca 2+ cations at 1.5 grams with adsorption capacity 60.64%, while for the Mg 2+ cation optimum adsorbent mass is the mass of 2.5 grams of the adsorption capacity of 66.34%. The study also made the process of Nata De Soya adsorbent regeneration that optimum in adsorb Ca 2+ and Mg 2+ cations. From the research that regenerated adsorption with adsorbent obtained percentage decrease Ca 2+ and Mg 2+ cations are 9.27%, and 9.47% respectively.

8 8 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman ii iii iv v vi viii xi xii xiii Bab 1 Pendahuluan 1.1. Latar belakang Permasalahan Batasan masalah Tujuan penelitian Manfaat penelitian Lokasi penelitian Metodologi penelitian 5 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Air Nata De Soya Aktivasi Nata De Soya Regenerasi Nata De Soya Komposisi Nata De Soya Adsorpsi Faktor- Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi Air Baku Boiler PT. Smart Boiler Standar Baku Air Umpan Boiler 20 Bab 3. Metodologi Penelitian 3.1. Alat dan Bahan Penelitian Alat Bahan Prosedur penelitian Pembuatan larutan Pembuatan Nata De Soya Aktivasi Nata De Soya 24

9 Penentuan Konsentrasi Kesadahan Ca 2+ dan Mg 2+ pada Sampel Air Baku Boiler Sebelum Penambahan Adsorben Nata De Soya Penentuan kesadahan Total Penentuan Konsentrasi Kesadahan Ca Penentuan Konsentrasi Kesadahan Mg Adsorpsi Kation Ca 2+ dan Mg 2+ dengan Adsorben Nata De Soya Regenerasi Adsorben Nata De Soya yang Jenuh Adsorpsi Kation Ca 2+ dan Mg 2+ dengan Adsorben Nata De Soya yang Diregenerasi Penentuan kadar Ca 2+ dan Mg 2+ dalam Adsorben Nata De Soya Penentuan Kadar Mg 2+ dalam Adsorben Nata De Soya Penentuan Kadar Ca 2+ dalam Adsorben Nata De Soya Bagan Penelitian Pembuatan Nata De Soya Aktivasi Nata De Soya Penentuan Konsentrasi Kesadahan Ca 2+ dan Mg 2+ Sebelum Penambahan Adsorben Nata De Soya Penentuan kesadahan Total Penentuan Konsentrasi Kesadahan Ca Adsorpsi Kation Ca 2+ dan Mg 2+ dengan Adsorben Nata De Soya Teraktivasi Regenerasi Adsorben Nata De Soya Adsorpsi Kation Ca 2+ dan Mg 2+ dengan Adsorben Nata De Soya yang Diregenerasi Penentuan Kesadahan Total Penentuan Kesadahan Ca Penentuan kadar Ca 2+ dan Mg 2+ dalam Adsorben Nata De Soya Penentuan Kadar Mg 2+ dalam Adsorben Nata De Soya Penentuan Kadar Ca 2+ dalam Adsorben Nata De Soya 34 Bab 4. Hasil dan pembahasan 4.1. Hasil Penelitian Data Penentuan Kadar Kation Kalsium dan Magnesium pada Adsorben Nata De Soya Persentase (%) Penurunan Optimum Konsentrasi Kesadahan Total Persentase (%) Penurunan Optimum Konsentrasi

10 10 Kesadahan Ca Persentase (%) Penurunan Optimum Konsentrasi Kesadahan Mg Persentase (%) Penurunan Kation Kalsium dan Magnesium dengan Adsorben Regenerasi Pembahasan 39 Bab 5. Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan Saran 43 Daftar Pustaka 44 Lampiran 47

11 11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Komposisi Limbah Cair 9 Tabel 2.2 Standar Baku Air Umpan Boiler 20 Tabel 4.1 Data Kesadahan Megnesium dan Kalsium Sebelum Menggunakan Adsorben Nata De Soya 35 Tabel 4.2 Data Adsorbsi Kation Magnesium dan Kalsium Sesudah Menggunakan Adsorben Nata De Soya 35 Tabel 4.3 Data Kesadahan Megnesium dan Kalsium Sebelum Perlakuan Dengan Adsorben Nata De Soya Regenerasi 36 Tabel 4.4 Data Adsorpsi Kesadahan Kalsium dan Magnesium dengan Adsorben Nata De Soya Regenerasi 36

12 12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Rumus Molekul Selulosa 12 Gambar 2.2 Membran Reverse Osmosis 18 Gambar 4.1 Kurva Grafik Batang Adsorpsi Dengan Adsorben Nata De Soya Regenerasi 40 Gambar 4.2 Grafik Adsorpsi dengan Menggunakan Adsorben Nata De Soya 41

13 13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Perhitungan Pembuatan Larutan H 2 SO 4 1 N 48 Lampiran 2. Data Standarisasi Na2EDTA dengan Larutan Pembaku CaCO 3 0,01 M 49 Lampiran 3. Data Penentuan Kation Kalsium dan Magnesium pada Perlakuan Massa Adsorben 50 Lampiran 4. Data Adsorbsi dengan Penggunaan Adsorben Nata De Soya Yang Diregenerasi 52 Lampiran 5. Foto Proses Penelitian 53 BAB 1