49 Salah satu karakteristik dari adsorben adalah berat jenis. Beberapa jenis
adsorben komersial memiliki standar berat jenis yaitu alumina aktif 1,25 gml; silika gel 1,09 gml; karbon aktif 0,5-0,9 gml; karbon molecular sieve 0,98 gml;
dan zeolit 1,4 gml [43]. Jadi, hasil pengukuran densitas adsorben cangkang telur bebek pada berbagai suhu aktivasi telah sesuai dengan standar berat jenis
adsorben komersial yang ada. Jadi, dapat disimpulkan bahwa berat jenis adsorben berbanding terbalik
terhadap suhu aktivasi, dimana semakin tinggi suhu aktivasi maka berat jenis semakin kecil.
4.4 PENENTUAN LUAS PERMUKAAN ADSORBEN CANGKANG TELUR BEBEK
Dalam penentuan luas permukaan adsorben cangkang telur bebek, pertama- tama dilakukan penentuan panjang gelombang maksimum untuk larutan metilen
biru dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Pada larutan metilen biru dengan konsentrasi 30 ppm dihasilkan panjang gelombang maksimum pada 665
nm, yaitu pada absorbansi maksimum. Kemudian, kurva standar metilen biru dibuat dengan cara mengukur absorbansi larutan standar metilen biru dengan
konsentrasi 2,5 ppm sampai 30 ppm dengan rentang 2,5 ppm dengan spektofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum.
Dari data absorbansi larutan metilen biru pada berbagai konsentrasi dibuat kurva larutan standar metilen biru antara konsentrasi larutan metilen biru terhadap
absorbansi berdasarkan hukum Lambert Beer. Persamaan regresi kurva standar metilen biru dinyatakan sebagai y = a + bx, dengan ketentuan y adalah absorbansi
dan x adalah konsentrasi larutan metilen biru. Grafik konsentrasi larutan metilen biru terhadap absorbansi dapat dilihat pada gambar 4.6.
Universitas Sumatera Utara
50 Gambar 4.6 Kurva Kalibrasi Larutan Metilen Biru
Keabsahan kurva kalibrasi larutan metilen biru dapat diuji dengan menentukan harga koefisien korelasi R
2
atau uji kelinieran yang menyatakan ukuran kesempurnaan hubungan antara konsentrasi larutan standar dan
absorbansinya. Korelasi dinyatakan sempurna jika nilai R
2
mendekati 1. Berdasarkan data dan perhitungan didapatkan persamaan regresi linier larutan
standar metilen biru adalah y = 0,106x + 0,025 dengan nilai R
2
= 0,987. Harga R yang diperoleh mendekati 1, maka dapat disimpulkan bahwa nilai koefisien
korelasi layak artinya titik-titik pada kurva kalibrasi mendekati lerengnya.
Selanjutnya, dilakukan proses adsorpsi antara larutan metilen biru 30 ppm dengan 1 gram adsorben pada suhu 110, 600, dan 800
C. Dengan menggunakan kurva kalibrasi metilen biru, maka didapat absorbansi pada berbagai konsentrasi
larutan. Kemudian, diukur konsentrasi larutan sisa metilen biru dengan rentang waktu adsorpsi 10 menit hingga 2-3 jam. Gambar 4.7 menunjukkan hubungan
konsentrasi sisa metilen biru terhadap waktu adsorpsi.
Universitas Sumatera Utara
51 Gambar 4.7 Hubungan Konsentrasi Sisa Metilen Biru terhadap Waktu Adsorpsi
Gambar 4.7 menunjukkan hubungan antara konsentrasi sisa metilen biru terhadap waktu adsorpsi pada berbagai suhu yaitu 110
C, 600 C, dan 800
C yang diukur dengan alat spektofotometer UV-Vis. Grafik ini mengalami fluktuasi.
Pada grafik dengan suhu 110 C dan 600
C terjadi peningkatan tajam, kemudian mengalami fluktuasi. Sedangkan, pada grafik dengan suhu 800
C terjadi penurunan pada awalnya kemudian mengalami fluktuasi.
Metode yang digunakan untuk menentukan luas permukaan adsorben merupakan metode adsorpsi metilen biru oleh cangkang telur sebagai adsorben.
Data absorbansi yang diperoleh dimasukkan ke dalam persamaan regresi kurva standar larutan metilen biru, sehingga diperoleh konsentrasi metilen biru sisa yaitu
metilen biru yang tidak terserap oleh adsorben. Besarnya konsentrasi metilen biru teradsorpsi dapat dihitung dengan cara konsentrasi metilen biru mula-mula
dikurangi konsentrasi metilen biru sisa. Konsentrasi metilen biru teradsorpsi digunakan untuk menghitung luas permukaan adsorben dengan rumus 4.2
dimana hasilnya ditunjukkan pada tabel 4.6.
Universitas Sumatera Utara
52 Tabel 4.6 Hasil Luas Permukaan Adsorben Cangkang Telur Bebek pada Suhu
110, 600 dan 800 C
Suhu C
Waktu Adsorpsi menit
Luas Permukaan Adsorben m
2
g
110 600
800 10-170
10-190 10-150
2637,215 2700,978
2296,561
Tabel 4.6 menunjukkan data hasil luas permukaan adsorben cangkang telur bebek pada suhu 110
o
C, 600
o
C, dan 800
o
C dimana diperoleh melalui hasil perhitungan dengan menggunakan rumus :
S = 4.2
Keterangan: S
= luas permukaan adsorben m
2
g N
= bilangan Avogrado 6,002 x 10
-2
mol
-1
X
m
= berat adsorbat teradsorpsi gg a
= luas penutupan oleh 1 molekul metilen biru 197 x 10
-20
m
2
Mr = massa molekul relatif metilen biru 320,5 gmol
Hasil luas permukaan adsorben cangkang telur bebek yang didapat melalui percobaan ini yaitu pada suhu 110
C adalah 2637,215 m
2
g, pada suhu 600 C
adalah 2700,978 m
2
g, dan pada suhu 800 C adalah 2296,561 m
2
g. Adsorben yang memiliki luas permukaan yang paling tinggi adalah pada suhu 600
C. Sedangkan, pada penelitian Putra [12] luas permukaan adsorben cangkang telur
ayam yang dikeringkan pada suhu 110 C adalah 12,9553 m
2
g. Luas permukaan adsorben merupakan salah satu karakter fisik yang
memiliki peranan penting dimana berhubungan langsung dengan kemampuan adsorpsi adsorben terhadap zat-zat yang dijerap, karena banyaknya zat yang dapat
teradsorpsi selain tergantung pada situs aktif ditentukan juga oleh luas permukaannya [12]. Luas permukaan diukur dari lapisan monolayer dari standar
adsorbat, kemudian nilai numeriknya didapat dari densitas adsorbat dan dimensi molekul [41]. Kemampuan adsorpsi suatu adsorben dapat diketahui dengan cara
membandingkan luas permukaannya [66]. Semakin luas permukaan adsorben, maka memberikan bidang kontak yang lebih besar sehingga semakin banyak
adsorbat yang dijerap dan proses adsorpsi semakin efektif [11]. Seiring dengan
Universitas Sumatera Utara
53 meningkatnya suhu aktivasi, maka ukuran partikel adsorben akan semakin kecil
sehingga luas permukaan adsorben semakin meningkat [81]. Salah satu karakteristik dari adsorben adalah luas permukaan. Beberapa
jenis adsorben komersial memiliki standar luas permukaan yaitu alumina aktif 320 m
2
g; silika gel 750-850 m
2
g; karbon aktif 400-1.200 m
2
g; karbon molecular sieve
400 m
2
g; dan zeolit 600-700 m
2
g [43]. Beberapa jenis adsorben memiliki luas permukaan yang besar disebabkan struktur pori dimana bervariasi dari 5
sampai 3000 m
2
g [41]. Jadi, hasil pengukuran luas permukaan adsorben cangkang telur bebek pada berbagai suhu aktivasi telah sesuai dengan standar luas
permukaan adsorben komersial yang ada. Jadi, hasil luas permukaan adsorben pada penelitian ini jauh lebih besar
dibandingkan dengan penelitian Putra [12]. Adapun molekul metilen biru lebih banyak terperangkap pada adsorben dengan suhu 600
C disebabkan karena luas permukaan adsorben yang paling besar. Selain itu, luas permukaan adsorben pada
ketiga suhu tersebut telah memenuhi standar adsorben menurut Albright [41]. Selain itu, pada suhu 600
C komposisi adsorben cangkang telur bebek terdiri dari CaCO
3
, CaPO
4
, CaO hasil dekomposisi CaCO
3
, MgO hasil dekomposisi MgCO
3
, CO
2
dan bahan organik. Proses kalsinasi pada suhu ini menghasilkan sebagian besar CaCO
3
dan sebagian kecil CaO belum terdekomposisi sepenuhnya, sedangkan semua MgCO
3
terdekomposisi menjadi MgO.
4.5 PENGARUH WAKTU ADSORPSI TERHADAP JUMLAH LOGAM
