STUDI PEMANFAATAN KALSIUM OKSIDA (CaO) DARI SERBUK CANGKANG KEONG MAS (Pomacea Canaliculata L.) SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP ION KADMIUM (Cd 2+ ) SKRIPSI MEY RINA EKASARI 100802002 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
2 STUDI PEMANFAATAN KALSIUM OKSIDA (CaO) DARI SERBUK CANGKANG KEON MAS (Pomacea Canaliculata L.) SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP ION KADMIUM (Cd 2+ ) SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains MEY RINA EKASARI 100802002 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
3 PERSETUJUAN Judul : Studi Pemanfaatan Kalsium Oksida (CaO) dari Serbuk Cangkang Keong Mas (Pomacea Canaliculata L.) Sebagai Adsorben Terhadap Ion Kadmium (Cd 2+ ) Kategori : Skripsi Nama : Mey Rina Ekasari Nomor Induk Mahasiswa : 100802002 Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen Fakultas : Kimia : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, Agustus 2014 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc NIP. 195308171983031002 Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc NIP.195504051983031002 Disetujui oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst, MS. NIP. 195408301985032001
4 PERNYATAAN STUDI PEMANFAATAN KALSIUM OKSIDA (CaO) DARI SERBUK CANGKANG KEONG MAS (Pomacea canaliculata L.) SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP ION KADMIUM (Cd 2+ ) SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2014 MEY RINA EKASARI 100802002
5 PENGHARGAAN Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala rahmat, nikmat serta hidayah-nya penelitian dan skripsi ini dapat diselesaikan sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains pada jurusan Kimia di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Serta shalawat dan salam kepada Rasulullah SAW sebagai sosok yang membawa kebenaran bagi umatnya. Dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan penghargaan, cinta kasih yang tulus kepada Ayahanda Syamsul Hadi dan Ibunda Lasmini atas segala bentuk dukungan moril dan materil serta segala pengorbanan dan doa yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan sampai sekarang. Serta untuk Adinda tersayang Rini Nurvita Sari dan seluruh keluarga besar yang tiada henti memberikan dorongan semangat kepada penulis. Ucapan terima kasih penulis kepada Bapak Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc selaku dosen pembimbing 1 dan Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phill selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan arahan, bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris departemen Kimia FMIPA USU. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi penulis di FMIPA USU, terkhusus kepada Ibu Dra. Nurhaida Pasaribu, MS selaku dosen wali yang telah memberikan bimbingan demi kelancaran kuliah penulis, serta para asisten laboratorium departemen Kimia FMIPA USU yang telah memberikan bimbingan kepada penulis selama melakukan praktikum. Kepada seluruh keluarga besar LIDA USU, Bapak Saharman Gea, Ph.D, dan kak Ayu atas segala fasilitas yang sudah diberikan. Seluruh asisten LIDA USU, serta semua pihak yang telah membantu penulis menyelesaikan studi di sini. Semoga Allah SWT membalas dengan kebaikan yang berlipat ganda. Amin. Penulis,
6 STUDI PEMANFAATAN KALSIUM OKSIDA (CaO) DARI SERBUK CANGKANG KEONG MAS (Pomacea canaliculata L.) SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP ION KADMIUM (Cd 2+ ) ABSTRAK Telah dilakukan penelitian mengenai studi pemanfaatan kalsium oksida (CaO) dari serbuk cangkang keong mas (Pomacea canaliculata L.) sebagai adsorben terhadap ion kadmium (Cd 2+ ). Pada penelitian ini serbuk cangkang keong mas dipreparasi dengan dihaluskan pada ukuran partikel lolos ayakan 100 mesh dan dipanaskan pada suhu 800 0 C selama 3 jam, kemudian kalsium oksida dikarakterisasi menggunakan Difraksi Sinar-X. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada proses adsorpsi, diperoleh persentase optimum penyerapan terjadi pada ph 4 dan waktu pengadukan optimum selama 30 menit sebesar 93,47 %.
7 STUDY OF THE USE CALCIUM OXIDE (CaO) FROM SNAILSHELL (Pomacea canaliculata L.) POWDER AS AN ADSORBENT OF CADMIUM (Cd 2+ ) ION ABSTRACT The use of calcium oxide (CaO) from snailshell powder as an adsorbent to Cadmium (Cd 2+ ) ion has been studied. In this research eggshell powder prepared by mashed on the particle size of 100 mesh pass sieves and heated at a temperature of 800 0 C for 3 hours, then calcium oxide are characterized by X-Ray Diffraction. The results showed that in the process of adsorption, obtained the optimum percentage of adsorption occurs at ph 4 and optimum contact time for 30 minutes of 93.47 %.
8 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman ii iii iv v vi vii ix x xi Bab 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 3 1.3 Pembatasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 4 1.6 Lokasi Penelitian 4 1.7 Metodologi Penelitian 4 Bab 2 TINJAUAN PUSTAKA 6 2.1 Keong Mas (Pomacea canaliculata L.) 6 2.2 Kalsium Oksida 8 2.2.1 Penggunaan Kalsium Oksida 9 2.3 Pencemaran Logam Berat 10 2.3.1 Kadmium (Cd) 11 2.3.1.1 Pemanfaatan Kadmium 12 2.3.1.2 Efek Logam Kadmium dalam Tubuh 13 2.4 Adsorpsi 14 2.5 Hamburan Sinar-X 15 2.6 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) 15 2.6.1 Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) 15 2.6.2 Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) 16 Bab 3 METODE PENELITIAN 19 3.1 Alat dan Bahan 19 3.1.1 Alat-alat 19 3.1.2 Bahan-bahan 20 3.2 Prosedur Penelitian 20 3.2.1 Preparasi dan Karakterisasi CaO dari Cangkang Keong Mas 20 3.2.2 Pembuatan Pereaksi 20 3.2.2.1 Pembuatan Larutan HCl 0,1M 20
9 3.2.2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,1M 21 3.2.3 Pembuatan Larutan Standar Cd 2+ 21 3.2.3.1 Pembuatan Larutan Standar Cd 2+ 1000 mg/l 21 3.2.3.2 Pembuatan Larutan Standar Cd 2+ 100 mg/l 21 3.2.3.3 Pembuatan Larutan Standar Cd 2+ 10 mg/l 21 3.2.3.4 Pembuatan Larutan Seri Standar Cd 2+ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; dan 2,5 mg/l 22 3.2.3.5 Pembuatan Kurva Kalibrasi Cd 2+ 22 3.2.4 Adsorpsi Ion Cd 2+ Menggunakan Serbuk Cangkang Keong Mas 22 3.2.4.1 Penentuan ph Optimum Penyerapan 22 3.2.4.2 Penentuan Waktu Pengadukan Optimum 22 3.3 Bagan Penelitian 23 3.3.1 Preparasi dan Karakterisasi CaO dari Cangkang Keong Mas 23 3.3.2 Penentuan Kurva Kalibrasi Larutan Standar 24 3.3.3 Adsorpsi Ion Cd 2+ Menggunakan Serbuk Cangkang Keong Mas 25 3.3.3.1 Penentuan ph Optimum Penyerapan 25 3.3.3.2 Penentuan Waktu Pengadukan Optimum 26 Bab 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 27 4.1 Hasil Penelitian 27 4.1.1 Karakterisasi Kalsium Oksida dalam Serbuk Cangkang Keong Mas (Pomacea canaliculata L.) 27 4.1.2 Pengukuran Ion Kadmium (Cd 2+ ) 27 4.1.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square 28 4.1.2.2 Penentuan Koefisien Korelasi 30 4.1.3 Adsorpsi Ion Kadmium (Cd 2+ ) Menggunakan Kalsium Oksida (CaO) dari Serbuk Cangkang Keong Mas 31 4.1.3.1 Data Penentuan ph Optimum 31 4.1.3.2 Data Penentuan Waktu Pengadukan Optimum 32 4.1.4 Persentase Penurunan Kadar Ion Kadmium (Cd 2+ ) dalam Larutan (Penentuan Persen (%) Adsorpsi) 32 4.2 Pembahasan 33 4.2.1 Preparasi dan Karakterisasi Kalsium Oksida dalam Serbuk Cangkang Keong Mas (Pomacea canaliculata L.) 33 4.2.2 Adsorpsi Ion Kadmium (Cd 2+ ) Menggunakan Kalsium Oksida (CaO) dari Serbuk Cangkang Keong Mas (Pomacea canaliculata L.) 34 4.2.3 Interaksi Serbuk Cangkang Keong Mas Dengan Ion Kadmium (Cd 2+ ) 37
10 Bab 5 KESIMPULAN DAN SARAN 38 5.1 Kesimpulan 38 5.2 Saran 38 Daftar Pustaka 39 Lampiran 42
11 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 4.1 Data 2Ɵ Senyawa Kalsium Oksida dari JCPDS 27 4.2 Kondisi Alat SSA Merk Shimadzu Tipe AA-6300 28 4.3 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Ion Kadmium (Cd 2+ ) 28 4.4 Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Penentuan Konsentrasi Ion Kadmium (Cd 2+ ) Berdasarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Ion Kadmium (Cd 2+ ) 29 4.5 Data Penentuan ph Optimum 32 4.6 Data Penentuan Waktu Pengadukan Optimum Adsorpsi 33 4.7 Data 2Ɵ Senyawa Kalsium Karbonat dan Kalsium Oksida dari JCPDS 35
12 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Keong Mas (Pomacea canaliculata L.) 6 2.2 Komponen-komponen Spektrofotometer Serapan Atom 16 4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Cd 2+ 31 4.2 Persen (%) Adsorpsi pada Berbagai ph Larutan 35 4.3 Persen (%) Adsorpsi pada Berbagai Waktu Pengadukan 36
13 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lamp 1. Karakterisasi Kalsium Oksida dalam Cangkang Keong Mas (Pomacea canaliculata L.) 43 2. Persentase Penurunan Kadar Ion Kadmium (Cd 2+ ) dalam Larutan 44 3. Gambar Bahan Penelitian 45 4. Gambar Alat Penelitian 46