Transcript SlideSeminar_MirnaNurmeilasari_10506040

KARAKTERISASI DAN STUDI ADSORPSI LOGAM BERAT OLEH
BATU PASIR PULAU BIAWAK YANG DILAPISI BESI OKSIDA
Mirna Nurmeilasari
(10506040)
Pembimbing :
Prof. Dr. Buchari
AGENDA PRESENTASI
 Pendahuluan
 Tinjauan
Pustaka
 Metodologi
 Hasil dan Pembahasan
 Penutup
PENDAHULUAN
Lingkungan
2. Menentukan
Perairan bersih
komposisi optimal
dan karakterisasi
adsorben hasil
sintesis
1. Menentukan
Batu pasir
sifat fisik
dan
dilapisi
Fe2O3
kimia batu pasir
asal pulau biawak.
Latar
Belakang
3. Menentukan
Kemajuan
kapasitas
adsorpsi
Industri
logam Cr, Cu, dan
Zn
Tujuan
Adsorben
Pencemaran
logam berat
TINJAUAN PUSTAKA
Batuan
Sedimen
Porositas
tinggi
Batu
Pasir
Kuarsit
Kalsit
Greywacke
Jenis
beragam
Kelimpahan
besar
LOGAM BERAT
Cr
•Bil oks: +3 dan +6
•Limbah industri tekstil,
penyamakan kulit, cat,
pelapisan logam,&
baterai kering.
•Akibat: iritasi pada
hidung, kulit, dan mata
kanker pd sistem
pernafasan, luka borok
bila kontak langsung,
•Baku mutu : Cr(VI)
0,1mg/L, total Cr
0,5mg/L
Cu
•bil oks : +2
•Limbah industri soda
kostik, pestisida, &
pelapisan logam
•Akibat :kerusakan
medan penglihatan,
sirosis hati, iritasi
sistem pernafasan.
•Baku mutu : 2 mg/L
Zn
•Bil oks : 2+
•Limbah industri soda
kostik, pelapisan
logam, & karet.
•Akibat: mual, muntah,
pusing, demam, diare,
gangguan sistem
pencernaan,
kerusakkan sistem
imunitas.
•Baku mutu : 5 mg/L
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor:Kep-51/MENLH/1995
ADSORPSI
Suatu peristiwa dimana molekul-molekul dari
suatu senyawa (Adsorbat) terikat atau terserap oleh
permukaan zat padat (Adsorben).
Fisika
Saragih: 15-19
Kimia
Reversibel
Tidak reversibel
Tidak perlu energi
aktifasi
Perlu energi aktifasi
Lapisan multilayer
(Freundlich Isoterm)
Lapisan monolayer
(Langmuir Isoterm)
INSTRUMEN
XRF
SEMEDX
FTIR
SEM
AAS
METODOLOGI
Pengambilan Sampel
Diagram Alir
Penelitian
Pengambilan
sampel
Preparasi
Pelapisan dengan
besi oksida
Karakterisasi
Sifat fisik
Penentuan
luas
permukaan
SEM (PPGL),
Sifat kimia
Penentuan
massa jenis
XRF(PPGL),
FTIR(Kimia-ITB)
Penentuan
komposisi optimal
Karakterisasi
Hasil Sintesis:
SEM EDX
(PPGL)
Uji kapasitas
adsorpsi logam
Cr(VI),
Iodometri
Cr(III),
Metilen biru
Penentuan
massa jenis
Cu(II),
Zn(II)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi menggunakan FTIR
105
2372.44
%T
715.59
1082.07
1801.51
60
3448.72
3427.51
3410.15
75
2520.96
2939.52
90
45
Atlas of
Infrared
Spectroscopy
of clay
Minerals and
Their
Admixture;
hal 327
30
875.68
15
Kalsit
1429.25
0
-15
4500
4000
3500
batupasirpulaubiawak
3000
2500
2000
1750
1500
1250
1000
750
500
1/cm
ANALISIS XRF
Oksida
Satuan
Jumlah
Sd
Elemen
Satuan
Jumlah
Sd
CaO
MgO
Al2O3
Na2O
Fe2O3
As2O3
SrO
Cs2O
SiO2
Ar
Cl
MnO
SO3
P2O5
ZnO
PtO2
Rb2O
Cr2O3
Total
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
-
46,240
4,950
1,830
0,508
0,384
0,160
0,159
0,098
0,060
0,046
0,046
0,036
0,035
0,030
0,027
0,021
0,019
0,014
54,663
0,250
0,110
0,770
0,068
0,019
0,023
0,008
0,036
0,024
0,014
0,0089
0,0037
0,0092
0,0081
0,0033
0,0059
0,0040
0,0038
1,3689
Ca
Mg
Al
Na
Fe
As
Sr
Cs
Si
Ar
Cl
Mn
Sx
Px
Zn
Pt
Rb
Cr
Total
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
-
33,060
2,980
0,967
0,377
0,269
0,121
0,134
0,092
0,028
0,046
0,0459
0,0282
0,0142
0,0130
0,0220
0,0183
0,0174
0,0078
38,2408
0,180
0,070
0,035
0,050
0,013
0,017
0,007
0,034
0,011
0,014
0,0089
0,0028
0,0037
0,0035
0,0027
0,0051
0,0037
0,0026
0,464
45,34% hilang pada proses preparasi analisis XRF
UJI DENSITAS PASIR
Keterangan
Suhu Ruang = 26ºC
Massa jenis air (26ºC) = 0,9967870 g/mL
W1 = berat piknometer kosong = 18,2549 g
W2 = berat pasir = 0,5000 g
W3 = berat piknometer + aquades dan padatan = 68,4714 g
W4 = berat piknometer + aquades = 68,1916 g
Sebelum
Sesudah
Penentuan Luas permukaan batu pasir
Iodometri
Metilen biru
Molekul kecil < 10Å
Molekul besar 15Å
 Mikropori
 Makropori
Metode titrasi
Spektroskopi uv-vis
0,8268 m2/g
149,44 mg/g
METILEN BIRU
nmb : mol metilen biru yang teradsorpsi (mol)
amb : luas permukaan metilen biru (diketahui =
197,2 Å2)
A : bilangan avogadro (6,02x1023 partikel/mol)
M : massa pasir (g)
IODOMETRI
IN = iodine number (mg/g)
S1 = larutan iodine yang digunakan (ml)
N1 = normalitas larutan iodine (mg/l)
S2 = larutan natrium tio sulfat yang diperlukan (ml)
N2 = normalitas larutan natrium tio sulfat (mg/l)
Bm I2 = berat molekul iodine (g/g.mol)
fp = perbandingan larutan iod yang digunakan dengan yang dititrasi
Ws = berat sampel yang diuji (g)
PELAPISAN DENGAN BESI OKSIDA
Reaksi yang terjadi:
2Fe(NO3)3.9H2O(s)Fe2O3(s)+2N2O5(g)+18H2O(g)
PENENTUAN KOMPOSISI OPTIMAL
Kurva
153
152.5
Bilangan
Iod (mg/g)
Bilangan Iod mg/g
Komposisi (g)
152
151.5
Pasir
Fe(NO3)3.9H2O
20
-
149,44
20
0,5
150,92
20
1
152,55
20
2
152,52
148.5
20
3
152,47
148
151
150.5
150
149.5
149
147.5
0
5
10
20
W Fe(NO3)3.9H2O
30
Sebelum
Sesudah
SEM-EDX
PENENTUAN KAPASITAS ADSORPSI LOGAM BERAT
Larutan
(ppm)
Absorbansi
Cu(II)
Absorbansi
Zn(II)
Absorbansi
Cr(III)
Absorbansi
Cr (VI)
2
0,2241
0,1997
0,0565
0,006
4
0,4453
0,4009
0,1366
0,021
6
0,6389
0,5468
0,2048
0,031
8
0,8130
0,62
0,2555
0,04
10
0,9854
0,6736
0,2986
0,048
+batu pasir
tanpa besi
oksida
0,7615
0,6179
0,257
0,041
+batu pasir
dengan besi
oksida
0,1091
0,1661
0,1038
0,027
Kurva kalibrasi
1.2
Cu2+
y = 0,094x + 0,054
R² = 0,997
1
Zn2+
y = 0,058x + 0,123
R² = 0,960
Absorbansi
0.8
Cu2+
Zn2+
Cr3+
0.6
Cr6+
Cr3+
y = 0,030x + 0,009
R² = 0,983
0.4
Linear
(Cu2+)
Linear
(Zn2+)
Cr6+
y = 0,005x - 0,001
R² = 0,983
0.2
0
0
2
4
6
8
Konsentrasi logam (ppm)
10
12
PERHITUNGAN
Konsentrasi logam yang
tersisa:
y=mx+k
Abs = m Cs + k
Cs = (Abs – k)/m______(ppm)
 Konsentrasi logam yang
teradsorpsi:
Cads = Cawal - Cs
=10 – Cs ________(ppm)


Kapasitas adsorpsi
Keterangan:
W = Kemampuan Adsorpsi logam
(mg/g)
C1 = Konsentrasi awal (10 ppm)
C2 = Konsentrasi akhir (ppm)
V = volume larutan (50 mL)
B = Berat pasir (g)
Fp =faktor pengenceran (50/5)
Logam
Batu pasir
C logam
yg tersisa
(ppm)
Cr(VI)
Tanpa Fe2O3
8,29
C logam yg
terserap
(ppm)
Kapasitas
adsorpsi
(mg/g)
1,71
0,855
% peningkatan
kapasitas
adsorpsi
61,40
Cr(III)
Dengan Fe2O3
5,57
4,43
2,215
Tanpa Fe2O3
8,27
1,73
0,865
74,70
Cu(II)
Dengan Fe2O3
3,16
6,84
3,42
Tanpa Fe2O3
7,48
2,52
1,26
73,25
Zn(II)
Dengan Fe2O3
0,58
9,42
4,71
Tanpa Fe2O3
8,23
1,77
0,885
81,40
Dengan Fe2O3
0,48
9,52
4,76
PENUTUP
Kesimpulan
1
2
3
•Karakterisasi sifat
kimia batu pasir :
jenis mineral kalsit
dengan kandungan
terbesar Ca 46,24%.
•Karakterisasi sifat
fisik porositas batu
pasir tinggi dengan
diameter pori sekitar
5-10µm, dan massa
jenis 2,3 g/mL
•Komposisi optimal
perbandingan batu
pasir dan
Fe(NO3)3.9H2O yaitu
sebesar 20:1.
•Karakterisasi
adsorben : FeO
terlapis dipermukaan
batu pasir sebesar
62,79%, massa jenis
1,9 g/mL
•Peningkatan
Kapasitas Adsorpsi :
Cr(VI) 61,4%;
Cr(III) 74,7%;
Cu(II) 73,25% ; dan
Zn(II) 81,4%
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk :
1) menentukan kemampuan adsorpsi pada
berbagai logam berat lainnya,
2) menentukan daya regenerasi adsorben,
3) menentukan efisiensi dan kemampuan
adsorpsi dalam pengolahan limbah industri.
DAFTAR PUSTAKA
Albert Cotton, F. 1989. Kimia Anorganik Dasar.Penerjemah Sahati Suharto, Universitas Indonesia, Jakarta.
Barrow, Gordon M. 1996. Physical Chemistry. Sixth Edition. Page 836, 863. USA: McGraw-Hill.
Basset, J., Denny R.C., Jeffrey G.H, dan Mendham J. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: EGC, 1994.
Bundjali, Bunbun. Diktat Kuliah Kimia Permukaan. Bandung: FMIPA-ITB, 1984.
Cantle, J.E. Atomic Absorption Spectrofotometry. New York: Elsevier Scientific Publishing Co., 1982.
Chalmers. Polymer Spectroscopy. New York : Wiley-vch, 1989.
Day, R.A., dan Underwood. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga, 1994.
Harvey, David. “Modern Analytical Chemistry”. Mc Graw Hill.2000.hal 442 – 443.
Irwan, Indriyono ES dan Hariyono. PEMAKAIAN FLEX SAND DAN RCS-X DALAM UPAYA MENGATASI PROPPANT FLOWBACK DI
LAPANGAN TANJUNG. Yogyakarta : UPN “Veteran” Yogyakarta, 2007. Proceeding Simposium Nasional IATMI.
J. D. Ingle, Jr dan S. R. Crouch, Spectrochemical Analysis, Prentice Hall International, Inc., 1988, hal. 513 – 515.
Khopkar, S.M. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press, 1990. Hal.238.
Nakamoto, Kazuo. Infrared and Raman Spektra of Inorganic Coordination Compounds PartA. Fifth ed. New York: John Wiley
and Sons, 2000.
Saragih, Sehat Abdi. PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KARBON AKTIF DARI BATU BARA RIAU SEBAGAI ADSORBEN. Thesis,
Jakarta: Prodi teknik Mesin, Universitas Indonesia, 2008.
Pecsok, Robert L. Modern Method of Chemical Analysis 2nd ed. New York : John Wiley and Sons, 1976, hal. 165-201;267278.
Satpathy, K. and Chaudhuri, M., 1997, Treatment of Cadmium-Plating and Cromium-Plating Wastes by Iron Oxide-Coated
Sand, Environ. Sci. Technol, 31 : 1452-1462.
Skoog,D,A.’Principles of Instrumental Analysis’. 5rd Ed, Saunders College Publishing, Philadhelpia, 1985.
Sontheimer JE, 1985, Activated Carbon for Water Treatment Netherlands, Elsevair, hal. 51-105.
Sumerta, I K. P., 2001, Kemampuan Adsorpsi Batu Pasir yang Dilapisi Besi Oksida (Fe2O3) untuk Menurunkan Kadar Pb
dalam Larutan, Skripsi, Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana, Denpasar.
TERIMAKASIH