BAB IV HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA 4.1 Persiapan Adsorben Cangkang Gonggong Cangkang gonggong yang telah dikumpulkan dicuci bersih dan dikeringkan dengan matahari. Selanjutnya cangkang gonggong yang telah kering dihancurkan menggunakan mesin hot press. Setelah hancur berbentuk potongan kecil kecil, cangkang gonggong di crushing agar menjadi bubuk menggunakan alat rod mill. Bubuk yang dihasilkan, diayak sampai menghasilkan ukuran 140 mesh. Langkah selanjutnya adalah dengan menentukan suhu optimum yang akan di pakai pada penelitian ini. Pertama, sampel cangkang gonggong yang dihasilkan, di masukkan sebanyak 5 gram setiap sampelnya kedalam suhu 110 C, 500 C, dan 800 C. Kemudian dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 110 C dan furnance dengan suhu 500 C dan 800 C selama 4 jam. Seperti yang terlihat pada Gambar 4.1 yaitu : (a) (b) (c) (d) Gambar 4.1 (a) Adsorben tanpa aktivasi; (b) Adsorben teraktivasi suhu 110 C; (c) Adsorben teraktivasi suhu 500 C; (d) Adsorben suhu 800 C 26

27 Adsorben yang dihasilkan pada suhu aktivasi 110 C memiliki bentuk butiran halus dan warna yang sama dengan tanpa aktivasi atau sebelum pemanasan. Hal ini dikarenakan belum adanya proses kalsinasi karbonasi, belum adanya perubahan sifat dari cangkang gonggong tersebut. Adsorben yang dihasilkan pada suhu aktivasi 500 C setelah pemanasan didalam furnance selama 4 jam memiliki perubahan warna dari sebelum pemanasan yaitu abu kehitaman yang merupakan hasil dari proses karbonasi. Pada aktivasi 800 C cangkang gonggong yang telah di furnance memiliki warna putih tulang seperti proses sebelum pemanasan. Hal ini dikarenakan telah terjadi proses kalsinasi, yaitu tidak terlihat lagi adsorben yang berwarna kehitaman akibat pemanasan. Langkah selanjutnya adalah pengujian dengan membandingkan suhu aktivasi 110 C, 500 C dan 800 C, untuk mendapatkan suhu optimum, dengan tujuan untuk dibandingkan dengan adsorben cangkang gonggong tanpa aktivasi. Dilanjutkan dengan proses identifikasi material cangkang gonggong menggunakan alat Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) untuk mengetahui gugus fungsi yang ada pada adsorben aktivasi suhu optimum dan tanpa aktivasi. Pada tahap akhir, pengujian yang dilakukan untuk mendapatkan massa,waktu dan optimum pada penyerapan logam Timbal (Pb 2+ ) buatan akan digunakan untuk mengetahui kemampuan penjerapan adsorben pada variasi konsentrasi yang mengacu pada SNI 6989.8.2009 tentang Cara Uji Timbal (Pb) Secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) nyala. Selanjutnya, melakukan perhitungan pemodelan isoterm Langmuir dan Freundlich untuk mengetahui penyerapan maksimum pada adsorben cangkang gonggong terhadap logam berat Timbal (Pb 2+ ) buatan.

28 4.2 Uji Aktivasi Suhu Optimum Pada uji aktivasi suhu optimum dilakukan percobaan dengan menambahkan adsorben cangkang gonggong sebanyak 50 mg untuk aktivasi suhu 110 C,500 C dan 800 C dan tanpa aktivasi yang dimasukkan kedalam gelas erlenmayer 250 ml yang berisi larutam logam timbal (Pb) dengan konsentrasi 10 ppm sebanyak 50 ml pada kondisi 6 dengan pengaturan menggunakan larutan HNO 3 dan NaOH dan dilakukan pengadukan 120 menit dan kecepatannya 150 rpm dengan menggunakan magnetic stirrer. Kemudian dilakukan penyaringan dengan pemakaian kertas saring no.42 untuk memisahkan adsorben dengan larutan sebelum dilakukan pengujian AAS. Sampel Tabel 4.1 Data Uji Aktivasi Suhu Adsorben Cangkang Gonggong (gr) Aktivasi Suhu Removal Non Aktivasi 0,05 9,7 0,198 97,97 6,03 7,6 110 C 0,05 9,7 0,234 97,60 6,05 7,6 500 C 0,05 9,7 0,161 98,35 6,04 7,7 800 C 0,05 9,7 0,393 95,97 6,01 7,5 Removal 99.00 98.50 98.00 97.50 97.00 96.50 96.00 95.50 95.00 94.50 Non Act 110 500 800 Non Act 110 500 800 97.97 97.60 98.35 95.97 Gambar 4.2 Grafik Uji Suhu Aktivasi Adsorben Gonggong

29 Dari hasil uji suhu aktivasi adsorben cangkang gonggong dalam penyerapan timbal (Pb) bahwa didapatkan hasil uji suhu aktivasi optimum terdapat pada suhu 500 C dapat dilihat dari Gambar 4.2 dibandingkan dengan suhu aktivasi lainnya seperti 110 C, 800 C dan tanpa aktivasi. Hal ini dikarenakan pengaruh dari proses aktivasi suhu dimana terbukanya pori pori adsorben akibat dari pemanasan adsorben yang meningkatkan daya serap adsorben dan logam timbal (Pb 2+ ) yang terjerap akan meningkat. Pada suhu aktivasi 800 C terjadi penurunan dikarenakan luas permukaan adsorben pada proses pengaktivan suhu telah tertutup karena peningkatan suhu diatas suhu spesifiknya akan memutuskan ikatan antara ion logam timbal (Pb 2+ ) dengan permukaan adsorben, oleh karena itu dalam penyerapan timbal dapat mengadsorpsi kecil. Kenaikan daya adsorpsi pada suhu 500 C yang akan digunakan sebagai suhu optimum dan dibandingkan dengan suhu tanpa aktivasi pada logam timbal (Pb 2+ ). 4.3 Karakterisasi Adsorben Cangkang Gonggong 4.3.1 Karakterisasi FTIR (Fourier Transform Infrared) Karakterisasi dilakukan dengan cangkang gonggong dengan tujuan untuk mengetahui karakter dan sifat yang akan diteliti. Ada beberapa cara untuk mengkarakterisasi adsorben, yaitu dengan mengetahui bentuk adsorben, luas permukaannya serta mengetahui kadar airnya. Pada penelitian ini, adsorben cangkang gonggong ini akan dikarakterisasi menggunakan FTIR. Tujuan dari FTIR adalah untuk mengetahui gugus fungsi yang ada pada adsorben. Adsorben yang dipakai pada penelitian ini adalah cangkang gonggong dalam menjerap logam timbal (Pb 2+ ). Metode yang digunakan yaitu pengaktifan suhu yang bertujuan untuk memperluas permukaan, dan membuang produksi pengotor pada adsorben.

30 Aktivasi 500 C Tanpa Aktivasi Adsorben suhu 500 C Adsorben tanpa aktivasi Gambar 4.3 Karakterisasi Adsorben Cangkang Gonggong Aktivasi Suhu 500 C dan tanpa aktivasi Hasil dari uji FTIR pada Gambar 4.3 menunjukkan pada suhu tanpa aktivasi dan suhu 500 C adanya pita dari gugus hidroksil (OH) pada bilangan gelombang 3434,54 tanpa aktivasi dan 3468,56 aktivasi suhu 500 C. Pita ini menunjukkan adanya gugus OH terisolasi yang merupakan situs basa yang dibentuk melalui kalsinasi CaO (Kouzu et al, 2008). Gugus fungsi OH dengan puncak tajam merupakan karakteristik dari CaO standar (Ruiz dkk, 2009). Adanya gugus OH yang terkandung belum bisa dipastikan bahwa sampel yang diuji merupakan CaO karena Ca(OH) 2 juga merupakan dari karakteristik puncak tajam. Menurut Granados dkk (2007) bahwa adanya gugus OH dari Ca(OH) 2 sehingga memungkinkan bahwa puncak tersebut menunjukkan keberadaan air yang teradsorb pada permukaan CaO dimana CaO sangat mudah menyerap uap air dari udara. Ukuran partikel CaO sangat mempengaruhi kapasitas penyerapan CO 2, dimana semakin kecil ukuran CaO maka akan semakin besar day adsorpsinya terhadap CO 2 dikarenakan luas permukaan yang semakin besar (Agrinier dkk,2001). Gugus fungsi yang hilang pada gonggong aktivasi suhu 500 yaitu nitril (C = N), asam karboksilat (C O) dan cincin aromatik (C H) dikarenakan proses aktviasi suhu yang berlangsung.

31 Tabel 4.2 Interpretasi Gugus Fungsi FTIR Cangkang Gonggong Range Frekuensi (cm -1 ) Frekuensi (cm-1) Gonggong Tanpa Aktivasi Frekuensi (cm-1) Gonggong Aktivasi Gugus Senyawa 3520 3320 3434,54 3468,56 NH 2 Primary Amides 2990-2850 2919,41 2874,07 CH 3 and CH 2 Aliphatic Compounds 2750 2350 2521,43 2512,46 NH 3+ Amines Hydrohalides 2410 2280 2359,38 PH Phosphines 1870 1650 1787,49 1797,32 C = O Carbonyl compounds 1440 1400 1437,65 OH Carboxylic ompounds 1565 1475 1478,75 NH Secondary amides 1150 1070 1082,54 C O C Aliphatic ethers 890 805 860,68 875,85 1,2,4 Trisubst benzenes 720 600 712,76 712,76 Ar OH Phenols 700-590 699,79 O C = O Carboxyxlic acids (Sumber : Joseph B. Lambert, dkk. Introduction to organic spectroscopy, Macmilan Publ. N. Y (1987)) 4.3.2 Karakterisasi SEM (Scanning Electron Microscope) SEM merupakan salah satu tipe mikroskop elektron yang mampu menghasilkan resolusi tinggi dari gambaran suatu permukaan sampel. SEM mempunyai karakteristik secara kualitatif dalam dua dimensi karena menggunakan elektron sebagai pengganti gelombang cahaya serta berguna untuk menentukan struktur permukaan sampel. Material yang dikarakterisasi SEM yaitu berupa lapisan tipis yang memiliki ketebalan 20 µm dari permukaan. Gambar topografi permukaan berupa tonjolan, lekukan dan ketebalan lapisan tipis dari penampang melintangnya (Mulder,1996).

32 Karakterisasi dengan menggunakan SEM memungkinkan untuk mengetahui bentuk dan bagaimana keadaan pori dari adsorben cangkang gonggong. Hasil uji SEM dilakukan dengan perbesaran 10.000 kali dengan perbandingan adsorben cangkang gonggong tanpa aktivasi dan aktivasi suhu 500 C. Dapat dilihat pada Gambar 4.4 untuk pengujian SEM pada adsorben cangkang gonggong tanpa aktivasi dan Gambar 4.5 aktivasi suhu 500 C yaitu : Gambar 4.4 Uji SEM Tanpa Aktivasi dengan Perbesaran 10.000x Gambar 4.5 Uji SEM Aktivasi Suhu 500 C dengan Perbesaran 10.000x

33 Dapat dilihat bahwa adanya perbedaan bentuk pada permukaan adsorben cangkang gonggong yaitu, terlihat pada adsorben cangkang gonggong tanpa aktivasi memiliki permukaan pori yang lebih besar dibanding suhu aktivasi 500 C yang telah diperbesar 10.000 x. Namun untuk mengetahui komposisi adsorben cangkang gonggong tanpa aktivasi dan aktivasi suhu 500 C dapat dilihat dari Gambar 4.6 hasil uji EDS tanpa aktivasi dan Gambar 4.7 hasi uji EDS suhu aktivasi 500 C yaitu : Gambar 4.6 Hasil Uji EDS Tanpa Aktivasi Gambar 4.7 Hasil Uji EDS Suhu Aktivasi 500 C

34 Berdasarkan komposisi unsur hasil spektrum EDS pada Gambar 4.6 tanpa aktivasi unsur yang terkandung yaitu Oksigen (O) 80,00, Kalsium (Ca) 20 dan Terulium (Te) 0 diperkirakan telah terjadi proses oksidasi. Pada Gambar 4.7 menunjukkan hasil untuk uji EDS aktivasi suhu 500 C unsur yang dimiliki yaitu O 79,9, Ca 20,1 dan Te 0, dari kedua gambar tersebut hanya memiliki sedikit perbedaan dalam komposisi yaitu pada O 0,01 dan Ca 0,1. 4.4 Uji Optimum Selanjutnya masukkan kedalam gelas beaker 250 ml dengan pengaturan 6 dan dilakukan pengadukan selama 120 menit pada kecepatan 150 rpm menggunakan magnetic stirrer, untuk mengontrol gunakan larutan HNO 3 dan NaOH. Tahap akhir sebelum dilakukan pengujian AAS yaitu dengan melakukan penyaringan menggunakan kertas saring no.42 untuk memisahkan adsorben larutan. Cara kerja tersebut dilakukan untuk aktivasi maupun tanpa aktivasi pada adsorben cangkang gonggong. No. (gr) Tabel 4.3 Data Uji Adsorben Gonggong Gonggong Tanpa Aktivasi Suhu Removal 1 0,05 10,8 0,201 98,14 6 6,8 2 0,1 10,8 0,158 98,54 6,03 6,9 3 0,2 10,8 0,116 98,93 6,04 6,9 4 0,3 10,8 0,082 99,24 6,02 6,9 5 0,4 10,8 0,039 99,64 6,01 6,9 Gonggong Teraktivasi 500 C 1 0,05 10,8 0,321 97,03 6,02 7,1 2 0,1 10,8 0,19 98,24 6,03 7,0 3 0,2 10,8 0,159 98,53 6,04 7,0 4 0,3 10,8 0,088 99,19 6,02 6,8 5 0,4 10,8 0,02 99,81 6,02 6,8

35 Dari Tabel 4.3 dan Gambar 4.4 ini menunjukkan bahwa daya adsorpsi terbesar pada massa 0,4 gram pada adsorben tanpa aktivasi dengan removal 99,64 dan 0,4 gram pada adsorben suhu aktivasi removal 99,81. Dapat dilihat dari jumlah logam timbal (Pb 2+ ) yang terjerap pada variasi massa yang telah dilakukan, bahwa semakin berat massa adsorben cangkang gonggong maka jumlah logam timbal (Pb 2+ ) yang terjerap efisiensinya semakin tinggi. Removal Pb 100.50 100.00 99.50 99.00 98.50 98.00 97.50 97.00 96.50 96.00 95.50 0.1 0.2 0.3 0.4 (gr) Teraktivasi Tanpa Aktivasi Gambar 4.8 Grafik Uji Adsorben Gonggong Terlihat pada Gambar 4.8 bahwa dari kedua grafik tersebut semakin berat massa adsorben maka semakin besar logam timbal (Pb 2+ ) yang terjerap. Dari kedua grafik diatas, terlihat adsorben dalam menjerap logam timbal (Pb 2+ ) lebih besar removal tanpa aktivasi dibandingkan aktivasi suhu 500 C. Pada pengujian selanjutnya, massa yang digunakan adalah 50 mg dengan tingkat kemampuan adsorben tanpa aktivasi 98 dan 97 aktivasi, dikarenakan pada massa tersebut sudah mampu melakukan penjerapan dengan baik, dan dapat efisien dalam penggunaan adsroben cangkang gonggong. 4.5 Uji Optimum Selanjutnya dilakukan pengujian optimum dengan memasukkan massa optimum 50 mg dan dimasukkan kedalam beaker gelas 250 ml yang berisi larutan logam timbal (Pb 2+ ) dengan konsentrasi 10 ppm sebanyak 50 ml. Variasi uji dilakukan dengan bermacam variasi diantaranya 4, 5, 6, 7 dan 8 dengan

36 No pengaturan menggunakan larutan NaOH dan HNO 3 dengan pengadukan dilakukan selama 120 menit dengan kecepatan 150 rpm dan menggunakan magnetic stirrer. Selanjutnya, dilakukan penyaringan dengan menggunakan kertas saring no.42 untuk memisahkan adsorben dengan larutan sebelum pengujian AAS dengan panjang gelombang217 nm untuk logam timbal (Pb). (gr) Tabel 4.4 Data Uji Optimum Adsorben Gonggong Rencana Gonggong Tanpa Aktivasi 60 menit 120 menit Removal 1 0,05 4 4 4,06 6,72 9,7 1,042 89,31 2 0,05 5 5,01 5 6,94 9,7 0,964 90,11 3 0,05 6 6,01 6 7,47 9,7 0,904 90,72 4 0,05 7 7 7 7,97 9,7 1,051 89,21 5 0,05 8 8 8,02 8,24 9,7 0,994 89,80 Gonggong Teraktivasi 500 No. (gr) Rencana 60 menit 120 menit Removal 1 0,05 4 4,06 4,02 6,57 9,7 1,041 89,32 2 0,05 5 5 5,01 6,74 9,7 0,971 90,03 3 0,05 6 6 6,03 7,22 9,7 0,867 91,10 4 0,05 7 7 7 7,52 9,7 0,941 90,34 5 0,05 8 8 8 8,16 9,7 0,997 89,77 Setiap 60 menit dalam 120 menit dilakukan pengecekan agar tetap stabil dengan yang diinginkan. Terlihat pada tabel 4.4 bahwa serapan timbal dipengaruhi oleh awal larutan, hal ini dapat terlihat pada 4 menunjukkan bahwa penyerapan timbal lebih kecil dibandingkan dengan penyerapan lainnya. Terjadinya penyerapan timbal lebih kecil mungkin disebabkan yaitu pada rendah gugus fungsional pada permukaan cangkang gonggong dikelilingi oleh asam atau ion H +, kemudian adanya persaingan antara H + dengan Pb 2+ untuk berinteraksi dengan gugus fungsional pada permukaan cangkang gonggong, dan adanya pengaruh cangkang gonggong mengandung banyak kalsium (CaO) dan bersifat basa. Pada 7 8 peningkatan serapan timbal relatif tidak terlalu besar

37 dan mengalami penurunan hingga serapan cangkang gonggong yang optimum terjadi pada 6. Removal Pb 91.50 91.00 90.50 90.00 89.50 89.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Gonggong Tanpa Aktivasi Gonggong Teraktivasi 500 Gambar 4.9 Grafik Uji Adsorben Gonggong Dari Tabel 4.4 dan Gambar 4.9 dapat disimpulkan bahwa dari 4 6 mengalami peningkatan dan semakin tinggi dalam penyerapan logam timbal (Pb 2+ ). Hal ini dikarenakan jumlah ion H + berkurang dan permukaan cangkang gonggong terionisasi dengan melepas ion H + dan permukaan cangkang gonggong menjadi negatif. Pada 7 dan 8 mengalami penurunan dalam penyerapan logam timbal(pb 2+ ) dikarenakan telah terjadi pembentukan Pb(OH) 2 yang mengendap. Sehingga pada peneltian digunakan optimum yaitu pada 6 dengan kemampuan adsorben removal 90,72 adsorben tanpa aktivasi dan 91,10 adsorben suhu aktivasi. 4.6 Uji Waktu Kontak Optimum yang digunakan dari sebelumnya adalah 50 mg dan dimasukkan kedalam gelas beaker 250 ml yang berisi larutan logam timbal (Pb 2+ ) sebanyak 50 ml dengan pengaturan 6 dengan konsentrasi 10 ppm. Variasi waktu yang digunakan yaitu 15, 30, 60, 90 dan 120 menit pada pengadukan 150 rpm dengan menggunakan alat magnetic stirrer dan Selanjutnya dilakukan penyaringan untuk memisahkan adsorben gonggong dengan larutan dengan menggunkan kertas sarin no.42 sebelum melakukan pengujian AAS.

38 No. (gr) Tabel 4.5 Data Uji Waktu Kontak Adsorben Gonggong Waktu (menit) Rencana Aktivasi suhu 500 Removal 1 0,05 15 6 6,07 7,6 9,7 0 100,00 2 0,05 30 6 6,03 7,56 9,7 0 100,00 3 0,05 60 6 6 7,32 9,7 0 100,00 4 0,05 90 6 6,02 7,2 9,7 0 100,00 5 0,05 120 6 6,02 7,32 9,7 0 100,00 No. (gr) Waktu (menit) Rencana Tanpa Aktivasi Removal 1 0,05 15 6 6 7,47 9,7 0 100,00 2 0,05 30 6 6 7,46 9,7 0 100,00 3 0,05 60 6 6 7,47 9,7 0 100,00 4 0,05 90 6 6 7,37 9,7 0 100,00 5 0,05 120 6 6 7,43 9,7 0 100,00 Hasil pengujian variasi waktu kontak adsorben cangkang gonggong pada larutan logam timbal (Pb 2+ ) dapat dilihat pada Tabel 4.5 bahwa removal telah terserap 100. Hal ini kemungkinan telah terjerap adsorben cangkang gonggong semuanya, karena massa yang kecil yaitu 50 mg, dan juga bisa telah mengalami pengendapan dikarenakan uji waktu kontak terlalu lama. Pengendapan ini mempengaruhi interaksi cangkang gonggong dengan ion timbal (Pb) dalam larutan dimana semakin banyak ion timbal (pb) lebih dulu mengalami pengendapan di dalam larutan semakin berkurang, sehingga ion timbal (Pb) yang terserap oleh cangkang gonggong semakin berkurang, maka serapan yang terukur akan meningkat. tingginya serapan oleh cangkang gonggong bukan disebabkan karena penyerapan oleh cangkang gonggong melainkain karena lebih dulu mengendap. Pada penelitian selanjutnya digunakan sebagai waktu optimum yaitu 15 menit dikarenakan pada uji efsiensi akan menggunakan konsentrasi logam timbal (Pb 2+ ) yang lebih tinggi sehingga dipilih waktu yang paling lama untuk hasil yang lebih optimum.

39 4.7 Uji Efisiensi Kemampuan Adsorben Uji efisiensi kemampuan adsorben dilakukan dengan variasi konsentrasi larutan logam timbal (Pb 2+ ) yaitu 50, 100, 150, 200, 250 dan 300 ppm sebanyak 50 ml dengan massa optimum 50 mg, dengan pengaturan 6 dan waktu pengadukan dilakukan selama 120 menit dengan kecepatan 150 rpm. Selanjutnya, melakukan penyaringan sebelum melakukan pengujian AAS dan dilanjutkan dengan pembacaan data untuk melakukan kemampuan penyerapan maksimal adsorben terhadap logam timbal (Pb 2+ ) dari variasi konsentrasi. Langkah kerja tersebut dilakukan baik untuk aktivasi maupun tanpa aktivasi pada adsorben cangkang gonggong. Logam Cd Rencana Tabel 4.6 Data Uji Variasi Adsorben Gonggong Inlet (ppm) Gonggong Tanpa Aktivasi Suhu (gr) Removal 50 54,115 0,05 6,00 6,00 0 100 100 100,8 0,05 6,00 6,00 5,297 95 150 123,41 0,05 6,00 6,00 5,947 94 200 183,39 0,05 6,00 6,00 6,291 95 250 252,915 0,05 6,00 6,00 10,488 94 300 305,375 0,05 6,00 6,00 14,628 95 Logam Cd Rencana Inlet (ppm) Gonggong Aktivasi Suhu 500 (gr) Removal 50 54,115 0,05 6,00 6,00 0,816 98 100 100,8 0,05 6,00 6,00 5,123 95 150 123,41 0,05 6,00 6,00 8,97 93 200 183,39 0,05 6,00 6,00 0 100 250 252,915 0,05 6,00 6,00 0 100 300 305,375 0,05 6,00 6,00 20,43 93

40 Removal 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 0 100 200 300 400 (ppm) Gonggong Tanpa Aktivasi Suhu Gonggong Aktivasi Suhu 500 Gambar 4.10 Grafik Uji Variasi Adsorben Gonggong Hasil percobaan variasi konsentrasi pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.10 menunjukkan pada konsentrasi 50 150 ppm semakin menurun dikarenakan kemampuan adsorben berkurang dalam proses penjerapan. Pada konsentrasi 200 dan 250 suhu aktivasi 500 C mengalami peningkatan removal. Hal ini disebabkan terjadi proses pengendapan, timbal (Pb) dimana serapan yang terukur akan meningkat. Adsorben suhu tanpa aktivasi memiliki keunggulan dalam proses penjerapan sampai konsentrasi 150 dengan removal 94 dibanding dengan aktivasi dengan removal 93, dari Gambar 4.6 terlihat pada grafik bahwa antara adsorben tanpa aktivasi maupun suhu aktivasi dalam penyerapan timbal hanya berbeda 1 saja. Dapat disimpulkan bahwa adsorben tanpa aktivasi maupun suhu aktivasi mampu menjerap logam timbal (Pb) dengan baik dengan konsentrasi optimum pada 150 ppm. 4.8 Isoterm Adsorpsi Menggunakan Langmuir dan Freundlich Model isoterm adsorpsi yang terjadi pada adsorben cangkang gonggong terhadap logam timbal (Pb 2+ ) dapat diketahui dengan melakukan pengujian persamaan regresi linear isotorm adsorpsi langmuir yaitu dengan menghubungkan antara nilai konsentrasi adsorbat pada saat kesetimbangan (Ce) serta konsentrasi adsorbat saat kesetimbangan per banyaknya zat yang terjerap per satuan adsorben

41 (Ce/Qe) dan isoterm adsorpsi freundlich yaitu dengan memplotkan antara ln Ce dan ln Qe sehingga diperoleh persamaan garis dan nilai regresi linear. Faktor faktor yang dapat mempengaruhi dalam proses adsorpsi yaitu luas permukaan adsorben, jenis zat yang diserap, jenis adsorben, suhu adsorpsi, dan konsentrasinya. Tabel 4.7 Perhitungan Isoterm Adsorpsi Langmuir pada Adsorben Cangkang Gonggong Tanpa Aktivasi Variasi Adsorben (mg) Volume Larutan (ml) Variasi Adsorban Tanpa Aktivasi Suhu (C0) (Ce) Selisih (ΔC) Presentase penyisihan Teradsobsi (x) Langmuir Qe (mg/g) 1/Qe 1/Ce 100 50 50 100,8 5,297 95,5 150 50 50 123,41 5,947 117,5 200 50 50 183,39 6,291 177,1 250 50 50 252,915 10,488 242,4 300 50 50 305,375 14,628 290,7 94,75 95,18 96,57 95,85 95,21 4,8 95,5 0,010 0,189 5,9 117,5 0,009 0,168 8,9 177,1 0,006 0,159 12,1 242,4 0,004 0,095 14,5 290,7 0,003 0,068

42 Tabel 4.8 Perhitungan Isoterm Adsorpsi Freundlich pada Adsorben Cangkang Gonggong Tanpa Aktivasi Variasi Adsorben (mg) Volume Larutan (ml) Variasi Adsorban Tanpa Aktivasi Suhu (C0) (Ce) Selisih (ΔC) Presentase penyisihan Teradsobsi (x) Freundlich Qe (mg/g) Log Qe Log Ce 100 50 50 100,8 5,297 95,5 150 50 50 123,41 5,947 117,5 200 50 50 183,39 6,291 177,1 250 50 50 252,915 10,488 242,4 300 50 50 305,375 14,628 290,7 94,75 95,18 96,57 95,85 95,21 4,8 95,5 1,980 0,724 5,9 117,5 2,070 0,774 8,9 177,1 2,248 0,799 12,1 242,4 2,385 1,021 14,5 290,7 2,464 1,165 Dari Tabel 4.7 dan Tabel 4.8 yang diolah berdasarkan model isoterm langmuir dan freundlich diperoleh kurva pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8 berikut :

43 0.250 0.200 Isotherm Langmuir y = 15.709x + 0.0348 R² = 0.8294 0.150 0.100 0.050 1/ Qe 0.000 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012 1/Ce Variasi Adsorban Tanpa Aktivasi Suhu Gambar 4.11 Grafik Isoterm Adsorpsi Langmuir pada Adsorben Cangkang Gonggong Tanpa Aktivasi terhadap Timbal (Pb 2+ ) Log Qe Linear (Variasi Adsorban Tanpa Aktivasi Suhu) 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 0.500 y = 1.0069x + 1.3265 R² = 0.8619 0.000 0.000 0.500 1.000 1.500 Log Ce Variasi Adsorban Tanpa Aktivasi Suhu Linear (Variasi Adsorban Tanpa Aktivasi Suhu) Gambar 4.12 Grafik Isoterm Adsorpsi Freundlich pada Adsorben Cangkang Gonggong Tanpa Aktivasi terhadap Timbal (Pb 2+ ) Dari Gambar 4.10 dan Gambar 4.11 bahwa penentuan persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich dapat diketahui dengan cara melihat nilai R 2 yang mendekati 1. Hasil perbandingan nilai R 2 dari persamaan isoterm adsorpsi

44 langmuir dan freundlich tanpa aktivasi menunjukkan bahwa persamaan isoterm freundlich memiliki nilai R 2 mendekati 1 yaitu sebesar 0,8619, sedangkan nilai R 2 isoterm adsorpsi langmuir hanya 0,8294. Dalam persamaan Freundlich diasumsikan bahwa terdapat lebih dari satu lapisan (multilayer) dan sisinnya bersifat heterogen. Tabel 4.9 Perhitungan Isoterm Adsorpsi Langmuir pada Adsorben Cangkang Gonggong Aktivasi Suhu 500 C Variasi Adsorben (mg) Volume Larutan (ml) Variasi Adsorban Aktivasi Suhu 500 (C0) (Ce) Selisih (ΔC) Presentase penyisihan Teradsobsi (x) Langmuir Qe (mg/g) 1/Qe 1/Ce 50 50 50 54,115 0,816 53,3 100 50 50 100,8 5,123 95,7 150 50 50 123,41 8,97 114,4 200 50 50 183,39 0 183,4 250 50 50 252,915 0 252,9 300 50 50 305,375 20,43 284,9 98,49 94,92 92,73 100,00 100,00 93,31 2,665 53,3 0,019 1,225 4,784 95,7 0,010 0,195 5,722 114,4 0,009 0,111 9,170 183,4 0,005 #DIV/0! 12,646 252,9 0,004 #DIV/0! 14,247 284,9 0,004 0,049

45 Tabel 4.10 Perhitungan Isoterm Adsorpsi Freundlich pada Adsorben Cangkang Gonggong Aktivasi Suhu 500 C Variasi Adsorben (mg) Volume Larutan (ml) Variasi Adsorban Aktivasi Suhu (C0) (Ce) Selisih (ΔC) Presentase penyisihan Teradsobsi (x) Freundlich Qe (mg/g) Log Qe Log Ce 50 50 50 54,115 0,816 53,3 100 50 50 100,8 5,123 95,7 150 50 50 123,41 8,97 114,4 200 50 50 183,39 0 183,4 250 50 50 252,915 0 252,9 300 50 50 305,375 20,43 284,9 98,49 94,92 92,73 100,00 100,00 93,31 2,665 53,3 1,727-0,088 4,784 95,7 1,981 0,710 5,722 114,4 2,059 0,953 9,170 183,4 2,263 #NUM! 12,646 252,9 2,403 #NUM! 14,247 284,9 2,455 1,310

46 Dari Tabel 4.9 dan Tabel 4.10 yang diolah berdasarkan isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich diperoleh kurva pada Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 berikut: 0.025 0.020 1/Qe 0.015 0.010 0.005 y = 0.0112x + 0.0055 R² = 0.8741 0.000-0.200 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1/Ce Variasi Adsorban Aktivasi Suhu 500 Linear (Variasi Adsorban Aktivasi Suhu 500) Gambar 4.13 Grafik Isoterm Adsorpsi Langmuir pada Adsorben Cangkang Gonggong Aktivasi Suhu 500 C terhadap Timbal (Pb 2+ ) 3.000 2.500 Log Qe 2.000 1.500 1.000 0.500 y = 0.1347x + 2.0831 R² = 0.0823 0.000-0.500 0.000 0.500 1.000 1.500 Log Ce Variasi Adsorban Aktivasi Suhu Linear (Variasi Adsorban Aktivasi Suhu) Gambar 4.14 Grafik Isoterm Adsorpsi Freundlich pada Adsorben Cangkang Gonggong Aktivasi Suhu 500 C terhadap Timbal (Pb 2+ )

47 Pada Gambar 4.12 dan Gambar 4.13 menunjukkan bahwa adsorben cangkang gonggong aktivasi suhu 500 C, hasilnya lebih ke isoterm Langmuir dengan nilai grafik Langmuir lebih besar dari nilai R 2 grafik Freundlich,yaitu nilai Langmuir R 2 = 0,8741 dan nilai Freundlich R 2 = 0,0823. Hal ini menunjukan bahwa proses adsorpsi yang terjadi membentuk 1 lapisan dan dalam penyerapan hanya satu molekul adsorbet. Tabel 4.11 Pemodelan Isoterm Adsorpsi Antara Adsorben Cangkang Gonggong Tanpa Aktivasi dan Aktivasi Suhu 500 C Adsroben Langmuir Freundlich Qm (mg/g) Kl R 2 Kf (mg/g) 1/N R 2 Tanpa Aktivasi 28,736 2,103 0,8294 2,255 0,241 0,8619 Aktivasi 181,818 0,474 0,8741 2,440 0,252 0,0823 Pada persamaan freundlich dapat diasumsikan bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan setiap molekul mempunyai penyerapan yang berbeda beda dalam energi pengikat pada tiap sisi dimana proses adsorpsi di tiap sisi adsorpsi cendrung mengikuti persamaan isoterm Freundlich. Oleh karena itu dalam penentuan adsorpsi maksimum cangkang gonggong dihitung menggunakan isoterm Langmuir karena terdapat satu lapisan yang teradsorpsi. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa daya serap maksimum adalah 181,8 mg/g.