BAB I PENDAHULUAN. Banyak sekali logam-logam berat yang dilepaskan ke lingkungan sebagai

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "BAB I PENDAHULUAN. Banyak sekali logam-logam berat yang dilepaskan ke lingkungan sebagai"

Shinta Lesmana
6 tahun lalu
Tontonan:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Penelitian Banyak sekali logam-logam berat yang dilepaskan ke lingkungan sebagai limbah yang menyebabkan terjadinya polusi air ataupun tanah.

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Penelitian Banyak sekali logam-logam berat yang dilepaskan ke lingkungan sebagai limbah yang menyebabkan terjadinya polusi air ataupun tanah. Ion logam tembaga (Cu 2+ ) merupakan salah satu contoh ion logam yang dapat terakumulasi dalam makhluk hidup dan dapat menyebabkan terjadinya penyakit ataupun kelainan. Banyak proses yang dapat digunakan untuk menghilangkan logam berat terlarut, misalnya dengan pertukaran ion, pengendapan, fitoekstraksi, ultrafiltrasi, reverse osmosis, dan elektrodialisis (Erdem et al., 2004). Pengembangan material yang murah untuk penghilangan logam berat banyak dikembangkan saat ini dan salah satu material yang sangat potensial untuk digunakan pada proses ini adalah zeolit (Erdem et al., 2004). Oleh karena itu, studi sistematik proses adsorpsi logam berat merupakan salah satu hal yang penting untuk pengembangan pemanfaatan zeolit untuk proses pengolahan limbah (Singh et al., 2008). Zeolit merupakan mineral alumino silikat alami yang tergolong ke dalam kelas tektosilikat. Struktur zeolit terdiri atas rangka tiga dimensi SiO 4 dan AlO 4 tetrahedral. Ion alumunium dapat mengisi posisi pusat tetrahedron empat atom oksigen, dan penggantian Si 4+ dengan Al 3+ menyebabkan adanya muatan negatif pada kisi. Muatan negatif ini diimbangi dengan adanya kation (Na +, K + atau Ca 2+ ). Kation-kation ini dapat ditukarkan dengan kation dari larutan seperti timbal, kadmium, tembaga, seng, dan mangan (Breck, 1974 dalam Panneerselvam et al., 1

2 2 2009). Kemudahan ion-ion pada zeolit untuk dipertukarkan, menyebabkan zeolit sesuai untuk digunakan untuk menghilangkan logam berat melalui proses adsorpsi (Erdem et al., 2004). Sifat pertukaran kation zeolit merupakan sifat yang sangat menguntungkan. Penggunaan zeolit sebagai penukar kation dalam proses pengolahan air meningkat karena ketersediaan dan harganya yang relatif murah (Top & Ulku, 2004). Namun demikian, pertukaran kation bukan satu-satunya aplikasi langsung pada proses pengolahan air, tapi juga memiliki nilai penting sebagai salah satu tahapan sebelum material tersebut digunakan untuk aplikasi lainnya (Top & Ulku, 2004). Contoh aplikasi material yang menggunakan zeolit yang telah diimpregnasi dengan logam lain misalnya untuk meningkatkan kapasitas adsorpsi terhadap gas O 2 dan N 2 (Arcoya et al., 1996), penyerapan limbah radioaktif (Czaran et al., 1989) dan meningkatkan kemampuan katalisis zeolit (Onyestyak & Kallo, 1995) Beberapa penelitian menunjukkan bahwa zeolit yang diimpregnasi dengan menggunakan logam berat juga dapat digunakan sebagai material yang memiliki sifat antimikroba yang dapat digunakan sebagai bahan antiseptik (Top & Ulku, 2004). Logam-logam berat seperti perak, seng, tembaga, raksa, timah, timbal, bismuth, kadmium, krom, dan talium memilki sifat antibakteri dan ketika ditukarkan dengan ion pada zeolit, logam-logam ini tetap memiliki aktivitas antibakteri (Niira et al., 1990 dalam Top & Ulku, 2004). Ag-zeolit dari montmorillonit dan beberapa mineral tanah liat lainnya dilaporkan merupakan material antibakteri yang efektif (Rivera-Garza et al., 2000;

3 3 Onodera et al., 2001). Ada beberapa kerugian material antimikroba dengan menggunakan perak yang diimpregnasi ke dalam mineral. Selain harganya yang mahal, kation Ag + tidak stabil dalam larutan dan cenderung tereduksi menjadi Ag 0 setelah terpapar cahaya atau panas. Ag + juga bereaksi dengan Cl -, HS -, SO 2-4, H 2 S, dan anion lain yang umum terdapat dalam air dan uap, membentuk senyawa tak larut dan menyebabkan hilangnya aktivitas antibakteri (Zhou et al., 2004). Senyawa-senyawa tembaga, seperti CuSO 4 dan Cu(OH) 2 merupakan senyawa antibakteri yang banyak digunakan. Namun, Cu 2+ sulit untuk berinteraksi dengan bakteri dalam air melalui proses tumbukan, sehingga jumlah Cu 2+ yang diperlukan sangat banyak. Oleh karena itu, dengan mengikatkan Cu 2+ pada zeolit dapat meningkatkan efektifitas antibakteri Cu 2+ karena total muatan zeolit yang bermuatan negatif (Zhou et al., 2004). Kinetika adsorpsi logam berat dapat berbeda-beda tergantung kepada logam berat yang akan di adsorpsi dan zeolit yang digunakan pada proses adsorpsi tersebut (Erdem et al., 2004). Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dilakukan penyelidikan tentang studi kesetimbangan dan kinetika adsorpsi Ion Cu 2+ pada zeolit-h. Selain itu, sebagai aplikasi lanjutan, informasi ini juga dapat diterapkan pada proses impregnasi zeolit untuk pembuatan material antiseptik dengan menggunakan logam tembaga sebagai logam yang diimpregnasi pada zeolit.

4 4 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian yang dikemukakan di atas, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana kondisi optimum penyerapan ion logam Cu 2+ dapat tercapai melalui impregnasi pada zeolit-h asal Cikancra, Tasikmalaya secara metode batch untuk pembuatan material antiseptik berbasis zeolit alam? 2. Bagaimanakah kesetimbangan isoterm adsorpsi ion logam Cu 2+ pada zeolit-h asal Cikancra, Tasikmalaya? 3. Bagaimanakah kinetika adsorpsi ion logam Cu 2+ pada zeolit-h asal Cikancra, Tasikmalaya? 1.3 Batasan Masalah Fokus kajian dalam penelitian ini dibatasi pada hal-hal sebagai berikut: 1. Logam yang digunakan dalam proses impregnasi adalah ion logam Cu 2+ dari larutan Cu(NO 3 ) 2.3H 2 O. 2. Zeolit yang digunakan merupakan zeolit alam yang berasal dari daerah Cikancra, Tasikmalaya. 3. Untuk mengetahui kesetimbangan dan kinetika adsorpsi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan pemberian variasi waktu kontak selama 2, 4, 6, 8, 10, dan 12 jam serta pemberian variasi larutan Cu(NO 3 ) 2.3H 2 O yang digunakan yaitu 0,05 N, 0,1 N, 0,15 N, dan 0,2 N.

5 5 4. Persamaan isoterm yang digunakan dalam penentuan kesetimbangan adsorpsi adalah persamaan isoterm Langmuir dan Freudlich. 5. Persamaan kinetika yang digunakan dalam penelitian kinetika adsorpsi adalah persamaan orde pertama dan persamaan orde kedua Tujuan Adapun tujuan akhir yang ingin dicapai dari kegiatan penelitian ini adalah untuk mempelajari kesetimbangan dan kinetika penyerapan ion logam Cu 2+ terhadap zeolit, sehingga dapat menentukan kondisi optimum penyerapan ion Cu 2+ melalui impregnasi pada zeolit-h asal Cikancra, Tasikmalaya dengan metode batch untuk digunakan sebagai bahan dasar material antiseptik Manfaat Hasil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai informasi pada pengembangan proses pembuatan material zeolit yang menggunakan ion logam Cu 2+ sebagai logam yang diimpregnasi.

dokumen-dokumen yang mirip

HASIL DAN PEMBAHASAN. kedua, dan 14 jam untuk Erlenmeyer ketiga. Setelah itu larutan disaring kembali, dan filtrat dianalisis kadar kromium(vi)-nya.

HASIL DAN PEMBAHASAN. kedua, dan 14 jam untuk Erlenmeyer ketiga. Setelah itu larutan disaring kembali, dan filtrat dianalisis kadar kromium(vi)-nya. 8 kedua, dan 14 jam untuk Erlenmeyer ketiga. Setelah itu larutan disaring kembali, dan filtrat dianalisis kadar kromium(vi)-nya. HASIL DAN PEMBAHASAN Penentuan Kapasitas Tukar Kation Kapasitas tukar kation