OPTIMASI PARAMETER ADSORPSI LOGAM Pb OLEH SERBUK KAYU POHON MANGGA (Mangifera indica) DALAM SISTEM DINAMIS SKRIPSI

Transkripsi

1 OPTIMASI PARAMETER ADSORPSI LOGAM Pb OLEH SERBUK KAYU POHON MANGGA (Mangifera indica) DALAM SISTEM DINAMIS SKRIPSI Oleh Miranti Puspitasari NIM JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2013

2 OPTIMASI PARAMETER ADSORPSI LOGAM Pb OLEH SERBUK KAYU POHON MANGGA (Mangifera indica) DALAM SISTEM DINAMIS SKRIPSI diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Kimia (S1) dan mencapai gelar Sarjana Sains Oleh Miranti Puspitasari NIM JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2013 i

3 PENGESAHAN Skripsi berjudul Optimasi Parameter Adsorpsi Logam Pb oleh Serbuk Kayu Pohon Mangga (Mangifera indica) dalam Sistem Dinamis telah diuji pada: hari : tanggal : tempat : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember Ketua, Tim Penguji: Sekretaris, Asnawati, S.Si., M.Si. NIP Tanti Haryati, S.Si., M.Si. NIP Anggota I, Anggota II, Tri Mulyono, S.Si., M.Si. NIP Novita Andarini, S.Si., M.Si. NIP Mengesahkan, Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember Prof. Drs. Kusno, DEA, Ph.D NIP ii

4 RINGKASAN Optimasi Parameter Adsorpsi Logam Pb oleh Serbuk Kayu Pohon Mangga (Mangifera indica) dalam Sistem Dinamis; Miranti Puspitasari; ; 2013; 60 halaman, Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Pencemaran sumber daya air akibat pembuangan limbah yang mengandung logam-logam berat ke badan air telah menjadi masalah utama lingkungan karena beberapa logam diketahui memiliki efek toksik bagi manusia maupun ekologi lingkungan. Salah satu logam yang diketahui memiliki efek toksik yaitu timbal. Efek toksik timbal muncul jika kandungannya melebihi batas toleransi dari organisme atau komponen lingkungan tertentu. PP RI No. 82 Th tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menyatakan bahwa batas toleransi kandungan timbal dalam badan air adalah sebesar 0,03 mg/l untuk air golongan I, II, dan III serta 1 mg/l untuk air golongan IV. Metode adsorpsi dalam sistem dinamis menggunakan fixed bed column dapat digunakan untuk mengurangi kadar logam Pb sebagai upaya untuk menekan efek toksik yang ditimbulkan oleh logam Pb. Penelitian dilakukan menggunakan serbuk kayu pohon mangga yang diaktivasi menggunakan HNO3 dan etanol kemudian dikemas dalam kolom. Parameter adsorpsi meliputi temperatur pemanasan adsorben ( C), massa adsorben yang digunakan (1-3 gram), ph larutan influen (4-8), serta laju alir influen (1-8 ml/menit) dioptimasi untuk mendapatkan kondisi optimum adsorpsi. Analisis data dilakukan untuk mengetahui kapasitas adsorpsi serbuk kayu pohon mangga dalam menyerap logam Pb serta jenis adsorpsi yang terjadi antara adsorben dengan adsorbat sebagai respon dari penerapan parameter tersebut saat proses dilakukan. iii

5 Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimal serbuk kayu pohon mangga dalam mengurangi logam Pb pada sampel yaitu pada temperatur pemanasan adsorben sebesar 145 C, menggunakan massa adsorben dalam kolom sebesar 3 gram, dan larutan influen pada ph 7 dialirkan dengan laju alir 1 ml/menit. Kapasitas adsorpsi serbuk kayu pohon mangga dalam mengurangi logam Pb pada sampel yaitu sebesar 14,8 mg/g adsorben dan adsorpsi yang terjadi antara adsorben dengan adsorbat adalah adsorpsi kimia. iv

6 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii RINGKASAN... iii DAFTAR ISI... v BAB 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Adsorpsi Mekanisme Adsorpsi Parameter Adsorpsi Studi Fixed Bed Column Biomaterial sebagai Adsorben Pohon Mangga (Mangifera indica) Lignoselulosa Selulosa Hemiselulosa Lignin Logam Timbal (Pb) dan Keberadaannya Spektrofotometri Spektrofotometer Serapan Atom Spektrofotometer Fourier Transform Infrared (FT-IR) BAB 3. METODE PENELITIAN v

7 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Alat dan Bahan Penelitian Alat Penelitian Bahan Penelitian Rancangan Penelitian Diagram Alir Penelitian Desain Kolom Kerja Preparasi Bahan Larutan HNO3 0,1 M dari Larutan HNO3 65% Larutan Etanol 70% dari Larutan Etanol Absolute Larutan CH3COOH 0,1 M dari Larutan CH3COOH 80% Larutan KH2PO4 0,1 M Larutan Buffer ph 4 sampai Larutan Stok Pb 1000 ppm Larutan Sampel Pb 30 ppm Larutan Standar Pb Serbuk Kayu Mangga sebagai Adsorben Pembuatan Kolom Pembuatan Kurva Kalibrasi Optimasi Parameter Adsorpsi Pengukuran Kapasitas Adsorpsi dari Adsorben Penentuan Kapasitas Adsorpsi dari Adsorben Karakterisasi Adsorben Sebelum dan Sesudah Proses Adsorpsi BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Proses Pembuatan Adsorben dari Serbuk Kayu Pohon Mangga Optimasi Parameter Adsorpsi vi

8 4.2.1 Hasil Pengujian Penentuan Temperatur Pemanasan Adsorben Optimum Hasil Pengujian Penentuan Massa Adsorben Optimum Hasil Pengujian Penentuan ph Larutan Influen Optimum Hasil Pengujian Penentuan Laju Alir Influen Optimum Studi Fixed Bed Column Spektra FT-IR Serbuk Adsorben Sebelum dan Sesudah Digunakan dalam Proses Adsorpsi BAB 5. PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA vii