PEMANFAATAN ARANG SEKAM PADI SEBAGAI ADSORBEN UNTUK MENURUNKAN KADAR BESI DALAM AIR SUMUR SKRIPSI CRISMASLY SITANGGANG 070822002 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PEMANFAATAN ARANG SEKAM PADI SEBAGAI ADSORBEN UNTUK MENURUNKAN KADAR BESI DALAM AIR SUMUR SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains CRISMASLY SITANGGANG 070822002 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERSETUJUAN Judul : PEMANFAATAN ARANG SEKAM PADI SEBAGAI ADSORBEN UNTUK MENURUNKAN KADAR BESI DALAM AIR SUMUR Kategori : SKRIPSI Nama : CRISMASLY SITANGGANG Nomor Induk Mahasiswa : 070822002 Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA EKSTENSI Departemen Fakultas : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Agustus 2010 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Chairuddin, M.Sc Drs. Saut Nainggolan NIP : 195912311987011001 NIP : 194701251974031001 Diketahui/Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP : 1954083019803
PERNYATAAN PEMANFAATAN ARANG SEKAM PADI SEBAGAI ADSORBEN UNTUK MENURUNKAN KADAR BESI DALAM AIR SUMUR SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2010 CRISMASLY SITANGGANG 070822002
PENGHARGAAN Segala puji, hormat serta syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, atas kasih karunianya dalam setiap pimpinannya dalam setiap detik kehidupan penulis. Sesungguhnya kesanggupan penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini hanya karena campur tangan Tuhan sehingga penulis dapat mengerjakan apa yang menjadi tugas dan tanggung jawab penulis dalam mencapai gelar Sarjana Sains. Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Drs.Saut Nainggolan selaku Pembimbing 1 dan Bapak Drs.Chairuddin selaku Pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan saran kepada penulis selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini dan kepada Bapak Prof Harlem Marpaung selaku Kepala Laboratorium bidang Kimia Analitik FMIPA USU yang telah memberikan saran-saran kepada penulis. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen KIMIA FMIPA USU, Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst,M.Sc dan Bapak Drs.Firman Sebayang,MS. Kepada semua Dosen Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membimbing penulis selama mengikuti perkuliahan di FMIPA USU Medan. Kepada laboran Seri Mawarni dan Sri Pratiwi Aritonang, seluruh asisten Laboratorium Kimia Analitik, teman- teman stambuk 2007, seluruh elemen KMKS, KTB Manna, KPA Rajawali dan teman-teman satu kost. Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih kepada orang tua yang terkasih Bapak Drs. Dj Sitanggang, Mama R. Sipayung, Keluarga Bang Juni dan Kak Yani, Ade Olive, Kak Ister dan Bang Moan untuk dukungan doa, materi dan motivasi kepada penulis. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan penulis baik dalam literatur maupun pengetahuan. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, Agustus 2010 CRISMASLY SITANGGANG
ABSTRAK Telah dilakukan penelitian untuk menganalisis kadar besi dari sampel air sumur bor dan air sumur gali, dengan memanfaatkan arang sekam padi sebagai adsorben dan menggunakan asam fosfat sebagai aktivator. Dilakukan perendaman selama 24 jam dan dilanjutkan dengan pengarangan pada suhu 500 C selama 4 jam. Penentuan kadar besi dari sampel dilakukan sebelum dan setelah dilewatkan adsorben yaitu melalui kolom, dalam hal ini fase diam yaitu arang aktif dari sekam padi dan fase geraknya yaitu sampel. Pengukuran dilakukan secara Spektrofotometri dan diperoleh kadar besi dari air sumur bor dan air sumur gali sebelum dilewatkan adsorben sebesar 1,2424 mg/l, 1,0905 mg/l dan kadar besi dari air sumur bor dan air sumur gali setelah dilewatkan adsorben sebesar 0,3351 mg/l, 0,2479 mg/l. Persen penurunan kadar besi dari air sumur bor dan air sumur gali sebesar 72,99%, 77,24%.
The Application Of Rice Husk Charcoal As Adsorbent For Reducing Iron Contents Of Well Water ABSTRACT The reduce of iron contents in the well water drill and well dig water, using rice husk charcoal as adsorbent with phosphoric acid as activator has been studied. Soaking was 24 hours, at the temperature of 500 C for 4 hours. Iron content determine from sample done before and after adsorbent through by column, stationer phase was activated charcoal and mobile phase was sample. The iron was measure using spectrophotometric, the result of research could be concluded Iron content for well water drill and well dig water before adsorbent trough was 1.2424 mg/l, 1.0905 mg/l and Iron content for well water drill and well dig water after adsorbent trough was 0.3351 mg/l, 0.2479 mg/l. The percentages of reducing from well water drill and well dig water was 72.99 %, 77.24 %.
DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR ii iii iv v vi vii ix x BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 2 1.3 Pembatasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Lokasi Penelitian 3 1.7 Metodologi Penelitian 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 Padi 5 2.2 Sekam Padi 6 2.2.1 Komposisi Sekam Padi dan Abu Sekam Padi 7 2.2.2 Pemanfaatan Sekam Padi di Bidang Industri 7 2.3 Persyaratan Kualitas Air 8 2.3.1 Persyaratan Fisika 8 2.3.2 Persyaratan Kimia 9 2.4 Air Tanah 10 2.5 Senyawa Besi dalam Air 11 2.6 Arang Aktif 12 2.7 Adsorpsi 14 2.7.1 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat 14 2.7.2 Jenis-Jenis Adsorpsi 15 2.7.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi 15 2.8 Spektrofotometri 16 BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN 18 3.1 Alat Alat 18 3.2 Bahan Bahan 18 3.3 Prosedur Penelitian 19 3.3.1 Pembuatan Pereaksi dan Larutan Standar untuk Penentuan Besi 19 3.3.2 Pembuatan Larutan Seri Standar Besi (Fe) 20
3.3.3 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum 20 3.3.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi 20 3.3.5 Pembuatan Arang Aktif 21 3.3.6 Penentuan Besi (Fe) dari Sampel secara Spektrofotometri 21 3.3.7 Penentuan Besi (Fe) dari Sampel setelah Dilewatkan Adsorben 22 3.4 Bagan Penelitian 23 3.4.1 Pembuatan Arang Aktif 23 3.4.2 Penentuan Besi (Fe) dari Air Sumur 24 3.4.3 Penentuan Besi (Fe) dari Air Sumur setelah Dilewatkan Adsorben25 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 26 4.1 Hasil Penelitian 26 4.2 Pengolahan Data 26 4.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Kurva Kalibrasi 26 4.2.2 Penurunan Persamaan Garis Regresi 27 4.2.3 Koefisien Korelasi 28 4.2.4 Penentuan Batas Deteksi 30 4.2.5 Penentuan Kadar Besi dari Sampel 31 4.2.6 Penentuan Deviasi Standar 34 4.2.7 Penentuan Persen Penurunan Kadar Besi dari Sampel 35 4.3 Pembahasan 37 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 41 5.1 Kesimpulan 41 5.2 Saran 41 DAFTAR PUSTAKA 42 LAMPIRAN 44
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1 Hasil Penentuan Kadar Besi dari Sampel Air Sumur Gali dan Air Sumur Bor sebelum dan setelah Dilewatkan Adsorben dan Penentuan Kadar Besi 26 Tabel 2 Hasil Pengukuran % Transmitansi/Absorbansi Logam Besi sebelum Dilewatkan Adsorben 31 Tabel 3 Hasil Pengukuran % Transmitansi/Absorbansi Logam Besi setelah Dilewatkan Adsorben 32 Tabel 4 Kadar Besi dari Air Sumur Bor sebelum dan setelah Dilewatkan Adsorben 36 Tabel 5 Kadar Besi dari Air Sumur Gali sebelum dan setelah Dilewatkan Adsorben 36 Tabel 6 Penentuan Panjang gelombang Maksimum dari Larutan Standar Besi (Fe) 0,6 mg/l 45 Tabel 7 Penentuan Kurva Kalibrasi 45 Tabel 8 Data Perubahan Hasil Analisis Besi (Fe) setelah Dilewatkan Adsorben 46 Tabel 9 Daftar Harga Distribusi t-student 46
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan Standar Besi (Fe) 0,6 mg/l 47 Gambar 2 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Besi(Fe) 0,6 mg/l 47