STUDI PENYERAPAN AMONIAK DARI LIMBAH PABRIK KARET DENGAN MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SERTA PEROLEHAN KEMBALI (RECOVERY) AMONIAK YANG TELAH DISERAP ZEOLIT SKRIPSI EMILIA YOLANDA HUTAPEA 090802012 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
STUDI PENYERAPAN AMONIAK DARI LIMBAH PABRIK KARET DENGAN MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SERTA PEROLEHAN KEMBALI (RECOVERY) AMONIAK YANG TELAH DISERAP ZEOLIT SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains EMILIA YOLANDA HUTAPEA 090802012 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERSETUJUAN Judul : STUDI PENYERAPAN AMONIAK DARI LIMBAH PABRIK KARET DENGAN MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SERTA PEROLEHAN KEMBALI (RECOVERY) AMONIAK YANG TELAH DISERAP ZEOLIT Kategori : SKRIPSI Nama : EMILIA YOLANDA HUTAPEA NIM : 090802012 Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen Fakultas : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM ( FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di, Medan, April 2014 KomisiPembimbing : DosenPembimbing 2, DosenPembimbing 1, Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc NIP. 195510131986011001 Jamahir Gultom, Ph.D NIP.195209251977031001 DisetujuiOleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. RumondangBulan,MS NIP 195408301985032001
PERNYATAAN STUDI PENYERAPAN AMONIAK DARI LIMBAH PABRIK KARET DENGAN MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SERTA PEROLEHAN KEMBALI (RECOVERY) AMONIAK YANG TELAH DISERAP ZEOLIT SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya. Medan, Maret 2014 EMILIA YOLANDA HUTAPEA 090802012
PENGHARGAAN Segala puji serta syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan kasih karunianya kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Skripsi ini merupakan tugas akhir untuk melengkapi salah satu syarat untuk memeperoleh gelar sarjana Kimia. Selanjutnya, Penulis ingin mempersembahkan skripsi ini kepada Ayahanda tercinta W. Hutapea dan Ibunda tercinta Alm. M. br Matondang yang selalu mengasihi dan mendukung baik moril maupun materil serta memberikan doa restu kepada penulis mulai dari masa perkuliahan sampai selesainya skripsi ini. Juga kepada Bang Andi, Kak Ika, Noni, Bang Jefri, Kak Nova, Wewen, Bang Hendrik, Tante Tian, serta seluruh keluarga yang tak dapat dituliskan satu persatu. Dengan segala kerendahan hati, penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Jamahir Gultom, Ph.D selaku dosen pembimbing I penulis, serta Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc selaku dosen pembimbing II penulis yang selalu dengan penuh perhatian dan kesabaran membimbing dan mengarahkan penulis selama melakukan penelitian hingga selesainya skripsi ini. 2. Bapak Prof. Harlem Marpaung selaku Kepala Laboratorium bidang Kimia Analitik FMIPA USU yang telah memberikan saran saran kepada penulis. 3. Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu yang turut memberikan pengarahan dan mensahkan skripsi ini. 4. Ibu Dra. Saur Lumbanraja, M.Si selaku dosen pembimbing akademis yang telah membimbing penulis selama mengikuti perkuliahan di FMIPA USU Medan. 5. Kepada Laboran dan seluruh asisten Kimia Analitik FMIPA USU Kak Tiwi, Kak Indah, Kak Bela, Royman, Desta, Juli, Malem, dan adik-adikku Zulfanri, Beni, Dorkas, Wiwi, Andi, Roberta, Fatya, Ena, Emi atas bantuan dan semangatnya selama ini. 6. Sahabat terbaik sekaligus keluarga penulis ABLE, Sheyla, Malem, Melda, Sabam, Iwan, Royman, Sudirman atas segala dukungan, doa, semangat serta kebersamaan selama ini. Juga kepada Bang Michel, Bang Aditra, Bang Gomgom, Bang Bachtiar, Bang Frans, Bang Noaksen, Bang Johntinus untuk segala bantuan serta dukungannya kepada penulis. Juga kepada SPD-IC Vames, Chanwi, Juliana Tarigan, Ana, Gloria, Dwi, serta semua sahabat penulis. Penulis
STUDI PENYERAPAN AMONIAK DARI LIMBAH PABRIK KARET DENGAN MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SERTA PEROLEHAN KEMBALI (RECOVERY) AMONIAK YANG TELAH DISERAP ZEOLIT ABSTRAK Telah dilakukan studi penyerapan amoniak dari limbah pabrik karet dengan menggunakan zeolit alam serta perolehan kembali (recovery) amoniak yang diserap oleh zeolit. Sampel diambil dari limbah cair buangan pertama dari salah satu pabrik karet yang terdapat di Kisaran. Serbuk zeolit 100 mesh diaktivasi pada suhu 250 o C selama 3 jam dan divariasikan beratnya 2,0 ; 4,0 ; 6,0 ; 8,0 ; 10,0 gram. Penentuan Amoniak dilakukan dengan metode Nessler secara spektrofotometri pada panjang gelombang maksimum 410 nm. Dari hasil penelitian diperoleh Persen penyerapan amoniak oleh zeolit aktif 2,0 ; 4,0 ; 6,0 ; 8,0 ; 10,0 gram masing-masing adalah 62,1353% ; 65,5407% ; 68,8344% ; 70,9870% ; 72,5635%, dan persen recovery amoniak masing-masing adalah 38,4708% ; 38,2071% ; 34,8923% ; 35,1802% ; 33,2155%.
THE STUDY ON AMMONIA ABSORPTION FROM WASTE RUBBER FACTORY WITH USE NATURAL ZEOLITE AND AMMONIA RECOVERY WHICH HAS BEEN ABSORBED BY THE ZEOLITE ABSTRACT The study on ammonia absorption from waste rubber factory with use natural zeolite and the recovery of ammonia that absorbed by zeolite has been conducted. Sample was taken from the wastewater effluent from one of rubber factory located in Kisaran city. The powder of 100 mesh activated zeolite was produced by heating the powder at 250 o C for three hours. Determination of ammonia was performed spectrophotometrically with Nessler Method at the maximum wavelength of 410 nm. The result of analysis of this study obtained that percent of ammonia absorption with the activated zeolite 2,0 ; 4,0 ; 6,0 ; 8,0 ; 10,0 gram 62,1353% ; 65,5407% ; 68,8344% ; 70,9870% ; 72,5635% respectively and percent of ammonia recovery 38,4708% ; 38,2071% ; 34,8923% ; 35,1802% ; 33,2155% respectively.
DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman i ii iii iv v vi ix x xi Bab 1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 3 1.3. Pembatasan Masalah 4 1.4. Tujuan Penelitian 4 1.5. Manfaat Penelitian 4 1.6. Lokasi Penelitian 4 1.7. Metodologi Penelitian 5 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Zeolit 6 2.2. Sifat-sifat Mineral Zeolit 7 2.2.1. Sifat-sifat adsorpsi dari zeolit 7 2.2.2. Sifat Pertukaran Ion dari Zeolit 8 2.2.3. Sifat Zeolit sebagai Katalis 8 2.3. Pengaktifan Mineral Zeolit 8 2.3.1. Pengaktifan dengan Pemanasan 9 2.3.2. Pengaktifan dengan Pengasaman 9 2.4. Zeolit Alam Sarulla 10 2.5. Amoniak 11 2.6. Analisis Spektrofotometri 13 2.6.1. Hukum Lambert 13 2.6.2. Hukum Beer 14 2.6.3. Hukum Lambert-Beer 14
2.7. Penentuan Amoniak Secara Spektrofotometri 15 2.8. Gangguan dalam Analisis Nessler 16 2.9. Sumber Limbah Cair Industri Karet 16 2.9.1. Limbah yang Dihasilkan 19 Bab 3. Bahan dan Metode Penelitian 3.1. Bahan 20 3.2. Alat 20 3.3. Prosedur Penelitian 21 3.3.1. Larutan HCl 5% 21 3.3.2. Larutan Asam Boraks 21 3.3.3. Larutan NaOH 6 N 21 3.3.4. Reagen Nessler 21 3.3.5. Larutan Induk Amoniak 1000 mg/l 22 3.3.6. Larutan Standar Amoniak 100 mg/l 22 3.3.7. Larutan Standar Amoniak 2,0 ; 4,0 ; 6,0 ; 8,0 ; 10,0 mg/l 22 3.3.8 Pengolahan Zeolit 22 3.3.8.1. Preparasi Zeolit 22 3.3.9. Aktivasi Zeolit 23 3.3.10. Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Amoniak 23 3.3.11. Pengambilan dan Pengawetan Sampel 23 3.3.12. Pengolahan Limbah Cair Pabrik Karet 23 3.3.12.1. Destilasi limbah cair Pabrik Karet 23 3.3.13. Penentuan Amoniak yang diserap oleh Zeolit Aktif 24 3.3.14. Recovery Amoniak 24 3.4. Bagan Penelitian 3.4.1. Pengolahan Zeolit 25 3.4.1.1. Preparasi Zeolit 25 3.4.2. Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Amoniak 26 3.4.3. Pengambilan dan Pengawetan Sampel 27 3.4.4. Pengolahan Limbah Cair Pabrik Karet 28 3.4.4.1. Destilasi Limbah Cair Pabrik Karet 28 3.4.4.2. Penentuan Amoniak yang Diserap Zeolit Aktif 29 3.4.5. Recovery Amoniak 30 Bab 4. Hasil dan Pembahasan 4.1. Hasil Penelitian 31 4.2. Pengolahan Data 32 4.2.1. Penentuan Amoniak yang Terserap Zeolit Aktif 32 4.2.1.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Kurva Kalibrasi 32 4.2.1.2. Penentuan Koefisien Korelasi 34
4.2.1.3. Penentuan Amoniak yang Telah Diserap Oleh Zeolit Aktif 34 4.2.1.4. Penentuan Amoniak Sisa Setelah Diserap Oleh Zeolit Aktif dari Limbah Pabrik Karet (mg/l) 35 4.2.1.5. Perhitungan Jumlah Amoniak Terserap 36 4.2.1.6. Penentuan Amoniak Hasil Recovery 37 4.2.1.7. Perhitungan Jumlah Amoniak Terrecovery 38 4.3. Pembahasan 39 Bab 5. Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan 42 5.2. Saran 42 Daftar Pustaka
DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1. Komposisi Kimia Yang Terkandung dalam Zeolit 11 4.1. Data Hasil Penyerapan Amoniak Oleh Zeolit 30 4.2. Data Hasil Recovery Amoniak Setelah Diserap Zeolit 30 4.3. Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Kurva Kalibrasi 32
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 4.1 Kurva kalibrasi Larutan standar Amoniak 31 4.2 Bagan Penyerapan Amoniak oleh Zeolit Aktif 40 4.3 Bagan Perolehan kembali (Recovery) Amoniak 41
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lamp 1. Data Hasil Penyerapan Amoniak oleh Zeolit Aktif 43 2. Data Hasil Recovery Amoniak 43