PENGARUH PENAMBAHANABU CANGKANG KEONG MAS

PENGARUH PENAMBAHANABU CANGKANG KEONG MAS (Pomacea Canaliculata L.)YANG TELAH DIAKTIFKAN SEBAGAI ADSORBEN PADA KADAR LOGAM BESI (Fe 3+ ) DAN TEMBAGA (Cu 2+ ) DALAM AIR SUNGAI DELI SKRIPSI DEWI RATIH 110802052 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

PENGARUH PENAMBAHANABU CANGKANG KEONG MAS (Pomacea Canaliculata L.) YANG TELAH DIAKTIFKAN SEBAGAI ADSORBEN PADA KADAR LOGAM BESI (Fe 3+ ) DAN TEMBAGA (Cu 2+ ) DALAM AIR SUNGAI DELI SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains DEWI RATIH 110802052 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

PERSETUJUAN Judul : Pengaruh Penambahan Abu Cangkang Keong Mas (Pomacea Canaliculata.L) yang telah diaktifkan Sebagai Adsorben Pada Kadar Ion Besi (Fe 3+ ) Dan Tembaga (Cu 2+ ) dalam Air Sungai Deli Kategori : Skripsi Nama : Dewi Ratih Nomor Induk Mahasiswa : 110802052 Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Disetujui di Medan, April 2015 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

PERNYATAAN PENGARUH PENAMBAHANABU CANGKANG KEONG MAS (Pomacea Canaliculata L.) YANG TELAH DIAKTIFKAN SEBAGAI ADSORBEN PADA KADAR LOGAM BESI (Fe 3+ ) DAN TEMBAGA (Cu 2+ ) DALAM AIR SUNGAI DELI SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, April 2015 DEWI RATIH 110802052

PENGHARGAAN Bismillahirrahmanirrahim Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulisan 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 saya hadiahkan pada Rasulullah SAW sebagai sosok yang sangat saya idolakan karena telah memberikan pengorbanan yang luar biasa bagi umatnya. Dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada Ayahanda tersayang Samino dan Ibunda tercinta Warniati yang telah memberikan kasih sayang dan doa yang tiada terhingga serta telah memberikan dukungan moral dan material sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan sampai sekarang. Serta tak lupa pula saudara-saudara tercinta abangda Noviansyah Putra serta kakanda Desi Sari Putri dan seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan banyak dukungan kepada penulis. Ucapan terima kasih juga ditujukan 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 tulus dan sabar dalam membimbing dan memberikan arahan serta saran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Ibu Cut Fatimah Zuhra, S.Si M.Si selaku dosen wali yang telah memberikan bimbingan demi kelancaran kuliah penulis, serta seluruh staff pengajar jurusan kimia dan seluruh pegawai FMIPA USU Medan yang telah memberikan ilmu, nasehat dan membantu penulis selama menjadi mahasiswa. Terima kasih juga Kepada seluruh keluarga besar LIDA USU, Bapak Saharman Gea, Ph.D, Staf, kak Ayu serta Seluruh asisten LIDA USU yang telah memberikan segala fasilitas terbaik selama penelitian, teman-teman angkatan 2011, teman-teman terbaik Suci, Riana, Yesti, Martha, Novia, Sari, Nova, Nita, Nisa, Rispan, Tohar, Hendra, Saleh dan teman-teman penulis lainnya, terima kasih untuk persahabatan yang luar biasa dan memberikan semangat kepada penulis, serta semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan studi di sini. Untuk itu semua Semoga Allah SWT membalasnya diakhir kelak.amin. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna.oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan utuk kesempurnaan skripsi ini agar dapat bermanfaat bagi kita semua. Penulis,

PENGARUH PENAMBAHANABU CANGKANG KEONG MAS (Pomacea Canaliculata L.) YANG TELAH DIAKTIFKAN SEBAGAI ADSORBEN PADA KADAR LOGAM BESI (Fe 3+ ) DAN TEMBAGA (Cu 2+ ) DALAM AIR SUNGAI DELI ABSTRAK Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh penambahan abu cangkang keong mas (Pomacea canaliculata L.) yang telah diaktifkan sebagai adsorben pada kadar ion besi (Fe 3+ ) dan tembaga (Cu 2+ ) dalam air sungai deli. Dalam penelitian ini serbuk cangkang keong mas diaktivasi terlebih dahulu dengan NaCO 3 10% dan dipanaskan pada suhu 800 0 C selama 3 jam lalu dihaluskan pada ukuran partikel lolos ayakan 200 mesh, selanjutnya pada proses adsorpsi digunakan 0,5 gr abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi dalam 20 ml sampel, diaduk dengan waktu kontak optimum selama 45 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar ion besi (Fe 3+ ) dan tembaga (Cu 2+ ) dalam air sungai deli setelah diadsorpsi dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi mengalami penurunan yaitu untuk ion besi (Fe 3+ ) sebesar 95,96% dan untuk ion tembaga (Cu 2+ ) 91,51%. Kata kunci : Keong mas, Aktivasi, Adsorben, Besi, Tembaga.

EFFECT OFTHE ADDITIONOF ASHSHELLSNAILS (Pomacea canaliculatal.)whichhasactivated AS ADSORBENT THECONTENT OFMETAL IRON(Fe 3+ ) ANDCOPPER(Cu 2+ ) RIVERWATERINDELI ABSTRACT The effect ofthe additionof ashsnails shell(pomacea canaliculatal.) whichhas beenactivatedas an adsorbentinthe levels ofironions(fe 3+ ) andcopper(cu 2+ ) in river waterdeli has been studied.inthis studyash snailsshellactivatedpriortonaco310% andheated at800 0 Cfor 3hoursand thenpulverizedtoa particle sizeof 200meshsieveto qualify, then theadsorption processused0,5 gashsnails shellthat have beenactivatedin20mlsamples, stirredwithoptimumcontact timefor 45minutes. The results showedthatlevels ofiron ions(fe 3+ ) andcopper(cu 2+ ) in thewater of thedeliafteradsorbedby theashsnails shellthat have beenactivateddecreasedto ferric ions(fe 3+ ) of 95,96 % andforcopper ions(cu 2+ ) of 91,51 %. Keywords : Snails shell, Activated, Adsorbent, Iron, Copper.

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 4 1.5 Manfaat Penelitian 4 1.6 Lokasi Penelitian 5 1.7 Metodologi Penelitian 5 Bab 2 Tinjauan Pustaka 6 2.1 Keong mas 6 2.2 Aktivasi Cangkang Keong Mas (Pomaceae canaliculata L.) 8 2.3 Air 9 2.3.1 Karakteristik Air 9 2.3.2 Kualitas Air 10 2.4 Kontaminasi Logam dalam Air 11 2.4.1 Besi 12 2.4.1.1 Efek Toksik 13 2.4.2 Tembaga 13 2.4.2.1 Efek Toksik 14 2.5 Destruksi 15 2.6 Adsorpsi 16 2.7 Spektrofotometer Serapan Atom 17 2.7.1Prinsip Dasar Spektrofotometer Serapan Atom 18 2.7.2 Instrumentasi Spektrofotometer Serapan Atom 18 2.7.3 Gangguan pada SSA dan cara mengatasinya 20 2.7.4 Keuntungan Penggunaan Metode SSA 21 Bab 3 Metode Penelitian 22 3.1Alat dan Bahan 22 3.1.1 Alat 22 3.1.2 Bahan 22

3.2 ProsedurPenelitian 23 3.2.1 Pembuatan Pereaksi Na 2 CO 3 10% 23 3.2.2 Preparasi dan Aktivasi Abu Cangkang Keong Mas 23 3.2.3 Pembuatan Larutan Standar Fe 3+ 24 3.2.3.1 Pembuatan Larutan Standar Fe 3+ 1000 mg/l 24 3.2.3.2 Pembuatan Larutan Standar Fe 3+ 100 mg/l 24 3.2.3.3 Pembuatan Larutan Standar Fe 3+ 10 mg/l 24 3.2.3.4 Pembuatan Larutan Standar Fe 3+ 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mg/l 24 3.2.3.5 Pembuatan Kurva Kalibrasi Fe 3+ 24 3.2.4 Pembuatan Larutan Standar Cu 2+ 25 3.2.4.1 Pembuatan Larutan Standar Cu 2+ 1000 mg/l 25 3.2.4.2 Pembuatan Larutan Standar Cu 2+ 100 mg/l 25 3.2.4.3 Pembuatan Larutan Standar Cu 2+ 10 mg/l 25 3.2.4.4 Pembuatan Larutan Standar Cu 2+ 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mg/l 25 3.2.4.5 Pembuatan Kurva Kalibrasi Cu 2+ 25 3.2.5 Penyerapan larutan standar besi (Fe 3+ ) dan tembaga (Cu 2+ ) menggunakan Abu Cangkang Keong mas yang telah diaktivasi dengan variasi waktu kontak 26 3.2.6 Persiapan Sampel 26 3.2.7 Tahap Destruksi Sampel dan Penentuan Ion Fe 3+ dan Cu 2+ di dalam air sungai 27 3.2.8 Penyerapan ion Fe 3+ dan Cu 2+ di dalam sampel dengan menggunakan Abu Cangkang Keong Mas yang telah diaktivasi 27 3.3 Bagan Penelitian 28 3.3.1 Preparasi dan Aktivasi Abu Cangkang Keong Mas 28 3.3.2 Pembuatan Larutan Seri Standar Besi (Fe) 29 3.3.3 Pembuatan Larutan Seri Standar Tembaga (Cu) 30 3.3.4 Pengukuran Absorbansi Larutan Blanko dan Larutan Seri Standar Fe 3+ 31 3.3.4.1 Pengukuran Absorbansi Larutan Blanko 31 3.3.4.2 Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Fe 3+ dan Cu 2+ (Pengukuran Kurva Kalibrasi) 31 3.3.5 Penyerapan larutan standar besi (Fe 3+ ) dan tembaga (Cu 2+ ) menggunakan Abu Cangkang Keong mas yang telah diaktivasi, dengan variasi waktu kontak 32 3.3.6 Preparasi Sampel Air Sungai 33 3.3.7 Penyerapan ion Fe 3+ dan Cu 2+ dengan menggunakan Abu Cangkang Keong Mas yang telah diaktivasi dengan Variasi Waktu Kontak 34 Bab 4 Hasil dan Pembahasan 35 4.1 Hasil Penelitian 35 4.1.1 Analisa kandungan Abu Cangkang Keong Mas menggunakanx-ray Diffraction (XRD) 35 4.1.2 Pengukuran Ion Besi (Fe 3+ ) 35

4.1.3 Pengolahan Data Ion Besi (Fe 3+ ) 37 4.1.3.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square 37 4.1.3.2 Penentuan Koefisien Korelasi 39 4.1.3.3 Persentase (%) penurunan kosentrasi Logam Besi (Fe 3+ ) dalam larutan standar (Penentuan Persen (%) Adsorpsi) 39 4.1.3.4 Penentuan Kandungan Ion Besi (Fe 3+ ) dari Sampel Air Sungai Deli sebelum diadsorbsi dengan Abu Cangkang Keong Mas yang telah diaktivasi 40 4.1.3.5 Persentasi (%) penurunan konsentrasi ion Besi (Fe 3+ ) dalam air Sungai deli (Penentuan Persen (%) Adsorpsi) 42 4.1.4 Pengukuran Ion Tembaga (Cu 2+ ) 43 4.1.5 Pengolahan Data Ion Tembaga (Cu 2+ ) 44 4.1.5.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square 44 4.1.5.2 Penentuan Koefisien Korelasi 46 4.1.5.3 Persentase (%) penurunan kosentrasi Logam Tembaga (Cu 2+ ) dalam larutan standar (Penentuan Persen (%) Adsorpsi) 46 4.1.5.4Penentuan Kandungan Ion Tembaga (Cu 2+ ) dari Sampel Air Sungai Deli sebelum diadsorbsi dengan Abu Cangkang Keong Mas yang telah diaktivasi 47 4.1.5.5 Persentasi (%) penurunan konsentrasi ion Tembaga (Cu 2+ ) dalam air Sungai deli (PenentuanPersen (%) Adsorpsi) 49 4.2 Pembahasan 50 4.2.1 Adsorpsi Ion Besi (Fe 3+ ) dan Cu 2+ Menggunakan Abu Cangkang Keong Mas (Pomacea Canaliculata L.) yang telah diaktivasi dengan variasi waktu kontak 51 4.2.2 Interaksi Abu Cangkang Keong Mas dengan Ion Besi (Fe 3+ ) dan Tembaga (Cu 2+ ) 54 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 55 5.1 Kesimpulan 55 5.2 Saran 55 Daftar Pustaka 56 Lampiran 59

DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 4.1 Data 2Ɵ senyawa kalsium oksida dari JCPDS 35 4.2 Kondisi alat SSA Merk Shimadzu tipe AA-7000F pada pengukuran konsentrasi ion Besi (Fe 3+ ) 36 4.3 Data Absorbansi Larutan Standar Ion Besi (Fe 3+ ) 36 4.4 Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Penentuan Konsentrasi Ion Besi (Fe 3+ ) Berdasarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Ion Besi (Fe 3+ ) 37 4.5 Data persentase (%) penurunan konsentrasi logam Besi (Fe 3+ ) dalam larutan standar setelah diadsorbsi dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi dengan variasi waktu kontak 40 4.6 Analisis data statistik penentuan kandungan ion Besi (Fe 3+ ) didalam sampel air sungai deli sebelum diadsorbsi dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi 40 4.7 Hasil penentuan kandungan ion Besi (Fe 3+ ) pada larutan sampel air sungai deli sebelum diadsorbsi dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi 41 4.8 Hasil penentuan kandungan ion Besi (Fe 3+ ) pada larutan sampel air sungai deli setelah diadsorbsi dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi 42 4.9 Kondisi alat SSA Merk Shimadzu tipe AA-7000F pada pengukuran konsentrasi ion Tembaga (Cu 2+ ) 43 4.10 Data Absorbansi Larutan Standar Ion Tembaga (Cu 2+ ) 43 4.11 Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Penentuan Konsentrasi Ion Tembaga (Cu 2+ ) berdarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Ion Tembaga (Cu 2+ ) 44 4.12 Data persentasi (%) penurunan konsentrasi logam Cu 2+ dalam larutan standar setelah diadsorbsi dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi dengan variasi waktu kontak 47 4.13 Analisis data statistik penentuan kandungan ion Tembaga (Cu 2+ ) didalam sampel air sungai deli sebelum dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi 47 4.14 Hasil penentuan kandungan ion Tembaga (Cu 2+ )pada larutan sampel air sungai deli sebelum diadsorbsi dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi 48 4.15 Hasil penentuan kandungan ion Tembaga (Cu 2+ ) pada larutan sampel air sungai deli setelah diadsorbsi dengan abu cangkang keong mas yang telah diaktivasi 49 4.16 Data 2Ɵ senyawa kalsium karbonat dan kalsium oksida Dari JCPDS 51

DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Keong Mas (Pomacea canaliculata L.) 7 2.2 Komponen-komponen Spektrofotometer Serapan Atom 18 4.1 Kurva kalibrasi larutan standar ion Besi (Fe 3+ ) 36 4.2 Kurva kalibrasi larutan standar ion Besi (Cu 2+ ) 43 4.3 Persen (%) Adsorpsi padaberbagai Waktu Kontak untuk ion Besi (Fe 3+ ) 52 4.4 Persen (%) Adsorpsi pada Berbagai Waktu Kontak untuk ion Besi (Cu 2+ ) 52

DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lamp 1. Bahan Penelitian (Cangkang Keong mas sebelum dan sesudah aktivasi) 60 2. Lokasi Pengambilan Sampel Air Sungai Deli 60 3. Peralatan Spektrofotometer Serapan Atom Merk Shimadzu tipe AA-7000-F 61 4. Peralatan Difraksi Sinar-X Merk Shimadzu 6100 61 5. Persentase penurunan konsentrasi ion Fe 3+ dalam larutan standar 3,0 mg/l setelah diadsorbsi dengan abu cangkang keongmas yang telah diaktivasi dengan variasi konsentrasi Na 2 CO 3 62 6. Analisa kandungan Abu Cangkang Keong Mas menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) 62