ADSORPSI ION Cr 3+ OLEH SERBUK GERGAJI KAYU ALBIZIA (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat

Transkripsi

1 ADSORPSI ION Cr 3+ OLEH SERBUK GERGAJI KAYU ALBIZIA (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat I NYOMAN SUKARTA SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Adsorpsi Ion Cr 3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia (Albizzia Falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Agustus 2008 I Nyoman Sukarta G

3 ABSTRACT I NYOMAN SUKARTA. Adsorption Cr 3+ Ion By Sawdust of Albizia Wood (Albizzia Falcata): Study of Alternative Substance Development of adsorber Waste of Heavy Metal. Under direction of HAJI MUCHAMMAD SRI SAENI and ETI ROHAETI. The aims of this research were to know (1) optimum time that is needed for Cr 3+ ions adsorbed by sawdust of albizia wood, (2) characteristic of Cr 3+ ions adsorbed by sawdust of albizia wood, and (3) the adsorption capacity of unactivated sawdust of albizia wood (Albizzia falcata) and activated by ethanol toluene (1:1) toward Cr 3+ ions. Consentration of Cr 3+ was measured by using Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). The results of this research showed that, optimum time of adsorption Cr 3+ by sawdust albizia wood was 60 hours, characteristic of Cr 3+ ions by unactivated of sawdust of albizia wood followed the model of adsorption Langmuir isotherm, but did not follow adsorption Freundlich isotherm. Conversely, activated sawdust of albizia wood follow Langmuir and Freundlich isotherm. Adsorption capacity of activated sawdust was better than that of unactivated sawdust. The maximum adsorption of unactivated and activated sawdust of albizia wood was 1.56 mg/g and 2.21 mg/g, respectively. Keywords: ion Cr 3+, adsorption, sawdust, albizzia falcata, activated, characteristic

4 RINGKASAN I NYOMAN SUKARTA. Adsorpsi Ion Cr 3+ oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia (Albizzia Falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap LimbahLogam Berat. Dibimbing oleh HAJI MUCHAMMAD SRI SAENI dan ETI ROHAETI. Logam krom (Cr) adalah salah satu jenis polutan logam berat yang bersifat toksik, dalam tubuh logam krom biasanya berada dalam keadaan sebagai ion Cr 3+. Krom dapat menyebabkan kanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan ginjal. Jika kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan jika tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan muntah. Usaha-usaha yang dilakukan untuk mengurangi kadar pencemar pada perairan biasanya dilakukan melalui kombinasi proses biologi, fisika dan kimia. Pada proses fisika, dilakukan dengan mengalirkan air yang tercemar ke dalam bak penampung yang telah diisi campuran pasir, kerikil serta ijuk. Hal ini lebih ditujukan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran kasar dan penyisihan lumpur. Pada proses kimia, dilakukan dengan menambahkan bahanbahan kimia untuk mengendapkan zat pencemar misalnya persenyawaan karbonat. Beberapa bahan lain yang telah digunakan sebagai penjerap adalah karbon aktif, lempung, dan batu cadas. Namun, bahan-bahan tersebut relatif sulit diperoleh dan karbon aktif mempunyai harga yang cukup mahal. Oleh karena itu, penelusuran terhadap material baru yang lebih murah, mudah didapat serta mempunyai daya adsorpsi besar sangat perlu diupayakan. Serbuk gergaji kayu mengandung komponen-komponen kimia seperti selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Terdapatnya selulosa dan hemiselulosa menjadikan serbuk gergaji kayu berpotensi untuk digunakan sebagai bahan penjerap. Serbuk gergaji kayu sebagai hasil samping dari industri gergaji kayu sampai saat ini hanya sebagian kecil saja dimanfaatkan oleh masyarakat, seperti digunakan dalam pembuatan batu-bata, industri keramik, campuran dalam pembuatan pupuk organik, sedangkan selebihnya terbuang secara percuma. Pemanfaatan serbuk gergaji kayu sebagai bahan material penjerap merupakan salah satu teknologi yang murah karena bahan bakunya mudah didapat mengingat negara Indonesia merupakan negara yang memiliki hutan yang sangat luas. Dalam penelitian ini, penulis mencoba mempelajari daya adsorpsi serbuk gergaji kayu terhadap ion logam krom (Cr 3+ ) melalui studi laboratorium. Serbuk gergaji kayu yang digunakan adalah serbuk gergaji kayu albizia ukuran 40 mesh yang sebelumnya diberikan perlakuan berbeda yaitu tanpa diaktivasi dan diaktivasi menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1). Daya adsorpsi maksimum terhadap ion logam Cr 3+ dari serbuk gergaji kayu albizia tersebut dibandingkan secara deskriptif. Aktivasi dilakukan dengan cara ekstraksi Soxlet menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1) untuk menghilangkan zat

5 ekstraktif seperti lemak dan lilin yang dapat menghalangi kontak antara adsorbat (ion logam) dengan permukaan penjerap (adsorben). Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, dari bulan Nopember 2007 sampai dengan bulan Mei Subyek dalam penelitian ini adalah serbuk gergaji kayu albizia yang diambil dari industri gergajian kayu di Desa Mas, Kecamatan Ubud, Kabupaten Gianyar Propinsi Bali. Sedangkan obyeknya adalah (1) waktu optimal yang diperlukan untuk adsorpsi ion Cr 3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi dan diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena (1:1), (2) karakteristik adsorpsi ion Cr 3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia, dan (3) daya adsorpsi maksimum ion Cr 3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia. Hasil penelitian menunjukkan, bahwa: (1) waktu optimum yang diperlukan untuk adsorpsi ion Cr 3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang telah diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena adalah 60 jam, (2) karakteristik adsorpsi ion Cr 3+ oleh serbuk gergaji kayu yang telah diaktivasi mengikuti pola isoterm adsorpsi Langmuir maupun isoterm adsorpsi Freundlich. Namun demikian, karakteristik adsorpsi ion Cr 3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang belum diaktivasi hanya mengikuti pola isoterm adsorpsi Langmuir tetapi tidak mengikuti pola isoterm adsorpsi Freundlich, dan (3) kapasitas adsorpsi maksimum ion Cr 3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi dengan campuran pelarut etanol-toluena meningkat dari 1,56 mg/g menjadi 2,21 mg/g. Kata-kata kunci: ion Cr 3+, adsorpsi, serbuk gergaji kayu albizia, aktivasi, karakteristik

6 Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 Hak cipta dilindungi undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

7 ADSORPSI ION Cr 3+ OLEH SERBUK GERGAJI KAYU ALBIZIA (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat I NYOMAN SUKARTA G Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magester Sains pada Departemen Kimia SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

8 Judul Tesis Nama NIM : Adsorpsi Ion Cr 3+ oleh Serbuk Gergaji kayu Albizia (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat : I Nyoman Sukarta : G Disetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. H.M. Sri Saeni, MS Ketua Dr. Ir. Eti Rohaeti, MS. Anggota Diketahui Ketua Program Studi Kimia Dekan Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. Latifah. K. Darusman, MS. Prof.Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro,MS. Tanggal Lulus:... Tanggal Ujian 22 Juli 2008

9 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Betty Marita Soebroto, S.Si., M.Si

10 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-nya, sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Nopember 2007 ini ialah adsorpsi dengan judul Adsorpsi Ion Cr 3+ oleh Serbuk Gergaji kayu Albizia (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Ir. H.M. Sri Saeni, M.S dan Ibu Dr. Eti Rohaeti, M.S selaku pembimbing. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Akhir kata penulis berharap hasil penelitian dan tulisan ini dapat bermanfaat dan berguna sebagai bahan informasi dalam kemajuan ilmu pengetahuan alam. Bogor, Agustus 2008 I Nyoman Sukarta