Dari data diatas, diketahui bahwa penyisihan COD optimum didapat pada berat GAC 200 gram sebesar 42,88. Hal tersebut sesuai dengan penelitian
Wardhani, 2014 yang menyatakan adsorpsi efektif menurunkan konsentrasi COD yang dapat dilihat dari efisiensi penyisihan COD pada variasi berat adsorben
yang lebih besar dari efisiensi yang dibutuhkan sesuai kadar maksimum. Penurunan konsentrasi COD menunjukkan bahwa karbon aktif dapat menyerap
zat organik pada limbah cair.
4.2.1 Penentuan Isoterm Percobaan Batch
Penentuan isoterm untuk percobaan batch dilakukan percobaan dengan variasi massa. Dari hasil penurunan COD terbaik dari berat GAC sebesar 200
gram sebesar 42,88. Konsentrasi hasil adsorpsi tersebut dimasukkan dalam persamaan Freundlich, Langmuir, dan BET untuk menentukan karakteristik
proses adsorpsi.
1. Model Isoterm Freundlich
Hasil penurunan konsentrasi COD dapat digunakan untuk mencari persamaan isoterm Freundlich dengan cara memplotkan nilai Log q pada sumbu y
dan nilai Log Ce pada sumbu x.
Gambar 4.1 Kurva Isoterm Freundlich
Berdasarkan kurva 4.1 diatas diperoleh persamaan linier dan koefisien korelasi R
2
isoterm freundlich untuk parameter COD. Nilai koefisien korelasi
y = -2.608x + 7.045 R² = 0.996
-1.0 -0.5
0.0 0.5
3 3
3 3
3
Log q
Log Ce
FREUNDLICH
loq q
menunjukkan bahwa terdapat korelasi anatara jumlah adsorbat yang diserap dengan kosentrasi limbah. Nilai koefisien korelasi R
2
yang didapat adalah 0,996 dengan persamaan y=-2,608x + 7,045. Didapat nilai slope sebesar -2,608 dengan
intercept sebesar 7,045. Dari nilai slope dan intercept akan diketahui nilai k dan n, dimana k adalah hasil dari antilog dari intercept dan n merupakan nilai 1slope.
Dengan adanya nilai variabel tersebut akan dimasukkan ke persamaan q = k.Ce
1n
, dimana Ce adalah konsentrasi penurunan COD rata-rata sebesar 681,930
mgL.
2. Model Isoterm Langmuir
Penentuan isoterm Langmuir untuk proses adsorpsi dilakukan dengan membuat kurva antara 1q vs 1Ce. Konsentrasi final COD digunakan sebagai
input data konsentrasi akhir adsorpsi Ce.
Gambar 4.2 Kurva Isoterm Langmuir
Berdasarkan kurva 4.2 diatas diperoleh persamaan linier dan koefisien korelasi R
2
isoterm langmuir untuk parameter COD. Nilai koefisien korelasi menunjukkan bahwa terdapat korelasi anatara jumlah adsorbat yang diserap
dengan kosentrasi limbah. Nilai koefisien korelasi R
2
yang didapat adalah 0,962 dengan persamaan y=-2926 x + 6,929. Didapat nilai slope sebesar -2926 dengan
intercept sebesar 6,929.
y = -2926.x + 6.929 R² = 0.962
2 4
0.0 0.0
0.0 0.0
0.0 0.0
1q
1Ce
LANGMUIR
1q
3. Model Isoterm Brunauer-Emmet-Teller BET
Penentuan isoterm BET untuk proses adsorpsi dilakukan dengan membuat kurva isoterm BET antara
0− .
dengan . Konsentrasi final COD
digunakan sebagai input data konsentrsai akhir adsorpsi.
Gambar 4.3 Kurva Isoterm BET
Berdasarkan kurva 4.3 diatas diperoleh persamaan linier dan koefisien korelasi R
2
isoterm BET untuk parameter COD. Nilai koefisien korelasi menunjukkan bahwa terdapat korelasi anatara jumlah adsorbat yang diserap
dengan kosentrasi limbah. Nilai koefisien korelasi R
2
yang didapat adalah 0,743 dengan persamaan pada parameter y=125,7x
– 72,68. Didapat nilai slope sebesar 125,7 dengan intercept sebesar -72,68.
4. Perbandingan Model Persamaan Freundlich, Langmuir, dan BET
Berdasarkan perhitungan model adsorpsi masing – masing isoterm
diperoleh persamaan linier dan koefisien korelasi R
2
. Berdasarkan nilai tersebut dapat ditentukan model adsorpsi yang sesuai untuk parameter COD. Berikut
adalah tabel persamaan linier adsorpsi dan koefisien korelasi R
2
untuk masing –
masing isoterm.
y = 125.7x - 72.68 R² = 0.743
-50 50
100
0.2 0.4
0.6 0.8
1
Ce C
o -Ce
x m
CeCo
BET
CeCo-Cexm
Tabel 4.5 Perbandingan Model Persamaan Freundlich, Langmuir, dan BET
Isotherm Freundlich
Langmuir BET
Persamaan y = -2,608x + 7,045
y = -2926 x + 6,929 y=125,7x
– 72,68 R
2
0,996 0,962
0,743
Pada tabel 4.2 menunjukkan bahwa R
2
terbesar terdapat pada isoterm Freundlich yaitu sebesar 0,996 Berdasarkan persamaan adsorpsi dapat ditentukan
konstanta adsorpsi, k lmg serta besarnya adsorbat yang teradsorpsi oleh adsorben, q mgg. Selanjutnya nilai tersebut akan digunakan untuk menentukan
model adsorpsi. Perhitungan pada persamaan Freundlich :
Kf = antilog Intercept
n = 1 Slope = antilog 7,045
= 1 -2,608 = 11091748,15
= -0,383 q
= Kf C
1n
= 11091748,15 681,930
1-0,383
= 0,360 mgg Maka kapasitas adsorpsi yang diperoleh dari persamaan Freundlich adalah
sebesar 0,360 mgg. Untuk menentukan banyaknya GAC yang digunakan dalam sistem MFCs dihitung dengan cara:
= = 848,7 mgL 42,88 0,360 mgg
= 490,991612 gL Karena volume kerja reaktor sebesar 0,6 liter, maka massa adsorben
GAC yang dibutuhkan menjadi: = 490,991612 gL 0,6 L
= 294,595 gram ≅ 300 gram
4.3 Pengoperasian Reaktor MFCs
