Kemampuan Adsorpsi Logam Berat Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Pasir Hitam

LAMPIRAN A

DATA BAHAN BAKU

A.1 DATA KALIBRASI LARUTAN STANDAR HASIL ANALISIS AAS Tabel A.1 Data Kalibrasi Larutan Standar

Konsentrasi (ppm) Absorbansi

0,2000 0,1128

0,4000 0,2280

0,6000 0,3409

0,8000 0,4586

1,0000 0,5656

Dari hasil plot antara absorbansi versus konsentrasi, diperoleh kurva kalibrasi untuk logam kadmium [Cd(II)]. Dari kurva didapat persamaan linier yang akan digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan hasil analisa AAS. Persamaan untuk logam Cd(II) adalah sebagai berikut:

Abs = (0,56810xConc) + 0,00032000

A.2 HASIL PENCUCIAN ADSORBEN PASIR HITAM Tabel A.2 Data Hasil Pencucian dari Adsorben Pasir Hitam

Pencucian Volume Pencucian (mL) Derajat Keasamaan (pH) Pencucian Volume Pencucian (mL) Derajat Keasaman (pH)

1 200 4,5 10 200 5,9

2 200 4,9 11 200 6

3 200 5,1 12 200 6,1

4 200 5,3 13 200 6,2

5 200 5,4 14 200 6,3

6 200 5,5 15 200 6,4

A.3 HASIL PENGERINGAN ADSORBEN PASIR HITAM A.3.1 Data Pengeringan Pasir Hitam Ukuran 10 Mesh

Massa adsorben basah = 50 gr

Massa wadah = 111,0017 gr

Massa adsorben pengeringan I = 47,5014 gr Massa adsorben pengeringan II = 44,8359 gr Massa adsorben pengeringan III = 42,8067 gr Massa adsorben pengeringan IV = 41,8226 gr Massa adsorben pengeringan V = 41,7082 gr Massa adsorben pengeringan VI = 41,6983 gr A.3.2 Data Pengeringan Pasir Hitam Ukuran 20 Mesh

Massa adsorben basah = 50,0113 gr

Massa wadah = 111,8322 gr

Massa adsorben pengeringan I = 48,0731 gr Massa adsorben pengeringan II = 45,4993 gr Massa adsorben pengeringan III = 42,9916 gr Massa adsorben pengeringan IV = 40,8553 gr Massa adsorben pengeringan V = 39,0106 gr Massa adsorben pengeringan VI = 37,9014 gr Massa adsorben pengeringan VII = 37,8443 gr A.3.3 Data Pengeringan Pasir Hitam Ukuran 40 Mesh

Massa adsorben basah = 50,001 gr

Massa wadah = 112,2026 gr

Massa adsorben pengeringan I = 46,6746 gr Massa adsorben pengeringan II = 44,2501 gr Massa adsorben pengeringan III = 41,6899 gr Massa adsorben pengeringan IV = 39,2664 gr Massa adsorben pengeringan V = 37,0806 gr Massa adsorben pengeringan VI = 36,0179 gr

A.4 DATA HASIL PENENTUAN UKURAN ADSORBEN OPTIMUM Tabel A.3 Hubungan Kapasitas Adsorpsi Terhadap Variasi Ukuran Adsorben Pasir Hitam pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dengan Konsentrasi Tetap Cd2+ 50 ppm

Ukuran Waktu qt (mg/g) Persenadsorpsi (%)

10 mesh 2 jam 0,09722 19,5420

24 jam 0,1328 26,5583

20 mesh 2 jam 0,1086 21,7168

24 jam 0,1541 30,8089

40 mesh 2 jam 0,1182 23,6336

24 jam 0,1686 33,7126

A.5 DATA HASIL KAPASITAS ADSORPSI

Tabel A.4 Hubungan Kapasitas Adsorpsi dengan Menggunakan Adsorben Pasir Hitam Ukuran 40 mesh Terhadap Variasi Kecepatan Pengadukan dan Variasi Konsentrasi Larutan Awal

Kecepatan Pengadukan

Konsentrasi Awal (ppm)

Waktu

(jam) Ce (mg/L) qe (mg/g)

Persentase (%) 100 rpm

30

2 _{20,4285 0,0853 29,4674} 24 _{20,0895 0,0887 30,6378}

150 rpm 2 18,2385 0,1072 37,0287

24 _{17,3688 0,1159 40,0317}

200 rpm 2 14,8563 0,1411 48,7065

24 _{13,9025 0,1506 51,9994} 100 rpm

50

2 _{39,3720 0,1063 21,2643} 24 _{37,5210 0,1248 24,9660}

100 rpm

70

2 _{52,7535 0,1380 20,7331} 24 _{50,7870 0,1576 23,6879}

150 rpm 2 49,3710 0,1718 25,8156

24 _{46,9038 0,1965 29,5228}

200 rpm 2 41,7863 0,2477 37,2123

LAMPIRAN B

CONTOH PERHITUNGAN

B.1 Pembuatan Larutan (Stock Solution)

Contoh pembuatan larutan multi-sistem dari (Cd(CH3COO)2.2H2O) dengan

kondisi sebagai berikut :

Konsentrasi Cd(II) : 30 ppm

Volume : 2,5 liter

Mr. Cd(CH3COO)2.2H2O : 266.532 g/mol

Ar. Cd : 112.414 g/mol

Untuk membuat larutan Cd(II) 30 ppm maka diperlukan massa masing-masing senyawa sebesar :

Massa Cd (30 mg/L),

m = 30 mg/L x 2,5 Liter m = 75 mg

Massa Cd(CH3COO)2.2H2O yang diperlukan, �

� = �� �� ��

� =

, ,

m2 = 177,824 mg

m2 = 0,178 g

Maka, larutkan 0,178 g Cd(CH3COO)2.2H2O dengan aquadest hingga volume

B.2 Perhitungan Kapasitas Adsorpsi

Untuk pH 4,5 dan konsentrasi larutan 50 ppm (Konsentrasi Cd aktual, C0 =

50,0053 mg/L), pada waktu t = 10 menit diperoleh konsentrasi Ct = 41,2850 mg/L dengan volume sampel = 100 mL. Sehingga dapat dihitung kapasitas adsorpsi Cd dengan persamaan sebagai berikut :

q = C − C V_m

ad

q = , − , _g mg/L . , L

LAMPIRAN C

DOKUMENTASI PERCOBAAN

C.1 Bahan Baku

Gambar C.3 Pengeringan Pasir Hitam

Gambar C.4 Pasir Hitam yang Siap Digunakan Sebagai Adsorben

C.2 Eksperimen

C.3 Hasil Analisa dengan Menggunakan Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Sardar, Kamran., Ali, Shafaqat., Hameed, Samra., Afzal, Sana., Fatima, Samar., Shakoor, Muhammad Bilal., Bharwana, Saima Aslam., Tauqeer, Hafiz Muhammad., “Heavy Metals Contamination and what are the Impacts on Living Organisms”. Greener Journal of Environmental Management and Public Safety. Vol.2, No.4, Hal.172-179, 2013.

[2] Duruibe, J. O., Ogwuegbu, M. O. C., Egwurugwu, J. N., “Heavy Metal Pollution and Human Biotoxic Effects”. International Journal of Physical Sciences. Vol.2, No.5, Hal.112-118, 2007.

[3] Mangal, Meenu., Agarwal, Mala., Bhargava, Davika., “Effect of Cadmium and Zinc on growth and Biochemical Parameters of Selected Vegetables”. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. Vol.2, No.1, Hal.106-114, 2013.

[4] Višekruna, Antonija., Štrkalj, Anita., Pajc, Ljiljana Marinić., “The Use of Low Cost Adsorbents for Purification Wastewater”. University of Zagreb. 2011.

[5] Shi, Shan., Gondal, Mohammed A., Shen, Kai., Ali, Mohammed A., Xu, Qingyu., Chang, Xiaofeng., ”Batch and Column Adsorption of Dye Contaminants Using a Low-Cost Sand Adsorbent”. Res Chem Intermed. 2014.

[6] Thambavani, D. Sarala., dan Kavitha, B., “Removal of Chromium (VI) Ions by Adsorption Using Riverbed Sand from Tamilnadu – A Kinetic Study”. International Journal of Research. Vol.1, No.4, Hal.718-742, 2014.

[7] Haryanto, Bode., Chang, Chien-Hsiang., ”Foam-Enhanced Removal of Adsorbed Metal Ions From Packed Sands with Biosurfactant Solution Flushing”. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. Taiwan. Vol.45, No.5, Hal.2170-2175, 2014.

[8] Raikwar, Mukesh K., Kumar, Puneet., Singh, Manoj., Singh, Anand., “Toxic Effect of Heavy Metals in Livestock Health”. Veterinary World. 2008. [9] Mohamed, Elham Farouk., “Removal of Organic Compounds from Water by

Adsorption and Photocatalytic Oxidation”. Universite de Toulouse. 2011. [10] Weber, Walter J., “Adsorption Processes”. The University of Michigan.

[11] McCoy, Ed., “Golf Course Soil and Water Science - Chapter 5: Characteristics of Sands and Amendments”. Ohio State University. 2005. [12] Awan, M. Ali., Qazi, Ishtiaq A., Khalid, Imran., “Removal of Heavy Metals

Through Adsorption Using Sand”. Journal Of Environmental Sciences. Vol.15, No.3, Hal.413-416, 2003.

[13] Elwell, W. T., dan Gidley, J. A. F., “Atomic Absorption Spectrophotometry”. Research Department. Imperial Metal Industries (Kynoch) Ltd. England. 1966.

[14] New Mexico State University, “Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)”. Departmentof Chemistry and Biochemistry. Mexico. 2006.

[15] Ansari, Reza., Mohammad-khah, Ali., Nazmi, Mansoureh., “Application of chemically modified beach sand as low cost efficient adsorbent for dye removal”. Growing Science Ltd. Vol.2, Hal.215-223, 2013.

[16] Gusain, Deepak., Srivastava, Varsha., Sharma, Yogesh Chandra., “Kinetic and Thermodynamic Studies on The Removal of Cu(II) Ions from Aqueous Solutions by Adsorption on Modified Sand”. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2013.

[17] Han, Young-Soo., Demond, Avery H., Gallegos, Tanya J., Hayes, Kim F., “Dependence of Particle Concentration Effect on Ph and Redox for Arsenic Removal by Fes-Coated Sand Under Anoxic Conditions”. Chemosphere. 2014.

[18] Gupta, V.K., dan Nayak, Arunima., “Cadmium Removal and Recovery from Aqueous Solutions by Novel Adsorbents Prepared from Orange Peel and Fe2O3 nanoparticles”. Chemical Engineering Journal, Elsevier. India. Vol.180, Hal. 81-90, 2011.

[19] Al-Anber, Mohammed A., “Thermodynamics Approach in the Adsorption of Heavy Metals”. Industrial Inorganic Chemistry, Department of Chemical Science, Faculty of Science Mu´tah University, P.O., InTech. Hal.737-764, 2011.

[20] Harrigan, E. T., “Measuring Cement Particle Size and Surface Area by Laser

Diffraction”. National Cooperative Highway Research Program,

Transportation Research Board of the National Academies. Washington, DC. Hal.1-11, 2013.

Ternary Acidic Systems Using Tourmaline”. Journal of Environmental Management. China. Vol.128, Hal.727-734, 2013.

[22] Bera, Achinta., Kumar, T., Ojha, Keka., Mandal, Ajay., “Adsorption of Surfactants on Sand Surface in Enhanced Oil Recovery: Isotherms, Kinetics and Thermodynamic Studies”. Applied Surface Science. India. 2013.

[23] Beh, C. L., Chuah, T. G., Nourouzi, M. N., Choong, Thomas S.Y., “Removal of Heavy Metals from Steel Making Waste Water by Using Electric Arc Furnace Slag”. E-Journal of Chemistry. Malaysia. Vol.9, No.4, Hal 2557-2564, 2012.

[24] Skoog, Douglas A., Holler, F. James., Crouch, Stanley R., “Principles of Instrumental Analysis”. Thomson Brooks/Cole. International Student Edition, Sixth Edition, 2007.

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Lokasi Dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Proses Industri Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan serta Laboratorium Penelitian, Fakultas Farmasi, Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini dilakukan selama lebih kurang 4 bulan.

3.2 Bahan Dan Peralatan Analisa 3.2.1 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir hitam sebagai adsorben, diperoleh dari pertambangan pasir di Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara, Indonesia. Kadmium Asetat Dihidrat (Cd(CH3COO)2.2H2O) sebagai sumber ion Kadmium (Cd2+), Asam Klorida (HCl)

dan Natrium Hidroksida (NaOH) sebagai pengatur pH, dan air (H2O) sebagai pelarut,

diperoleh dari CV. Rudang Jaya dengan merek dagang MERK. 3.2.2 Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah propeler, kontainer plastik, shaker, saringan mesh 10, 20 dan 40 mesh, pH meter, gelas ukur, beaker glass 1 Liter, corong, erlenmeyer, neraca analitik, cawan, termometer, pipet tetes,

cutter, Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS) yang berfungsi untuk mengukur kandungan logam dan FTIR yang berfungsi untuk melihat perbedaan kandungan adsorben sebelum dan setelah adsorpsi.

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Prosedur Preparasi Pasir Hitam (Adsorben) a. Pencucian Adsorben Pasir Hitam

2. Setiap 1000 gr pasir hitam dicuci dengan 1,2 L air deionisasi sampai pH air pencuci konstan sambil diaduk dengan propeler

Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Adsorben Pasir Hitam b. Pengeringan Adsorben Pasir Hitam

1. Oven dinyalakan dan ditunggu hingga mencapai suhu 60oC [15] 2. Pasir hitam yang telah dicuci kemudian di ratakan diatas tray oven

3. Ditimbang sejumlah pasir hitam yang dialasi aluminium foil, dicatat massanya lalu diletakkan diatas tray oven

4. Setiap 10 menit pengeringan, pasir hitam yang dialasi aluminium foil ditimbang sampai massanya konstan

5. Kemudian pasir hitam diayak dengan ayakan berukuran 10, 20 dan 40 mesh Mulai

Setiap 1000 gr pasir hitam dicuci dengan 1,2 L air deionisasi sampai pH air pencuci konstan sambil diaduk dengan propeler Pasir hitam diperoleh dari pertambangan pasir di Kecamatan Namorambe,

Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara, Indonesia

Gambar 3.2 Flowchart Pengeringan Adsorben Pasir Hitam 3.3.2 Prosedur Pembuatan Larutan

Larutan yang perlu disediakan yaitu larutan asam serta larutan basa yaitu larutan 0,1 M HCl dan 0,1 M NaOH, pelarut logam yang pH-nya 4,5 sebanyak 5 L dan larutan logam Cd2+ dengan konsentrasi 30 ppm, 50 ppm, dan 70 ppm dari senyawa (Cd(CH3COO)2.2H2O).

a. Pembuatan Larutan HCl 0,1 M (1 L) 1. Larutan HCl 37% dipipet sebanyak 8,36 mL

2. Larutan dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL 3. Larutan diencerkan dengan aquadest sampai batas 1000 mL

Selesai

Kemudian pasir hitam diayak dengan ayakan berukuran 10, 20 dan 40 mesh

Setiap 10 menit pengeringan, pasir hitam yang dialasi aluminium foil ditimbang sampai massanya konstan

Mulai

Oven dinyalakan dan ditunggu hingga mencapai suhu 60 °C Pasir hitam yang telah dicuci kemudian di ratakan diatas tray

oven

Ditimbang sejumlah pasir hitam yang dialasi aluminium foil, dicatat massanya lalu diletakkan diatas tray oven

Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan HCl 0,1 M b. Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M (1 L)

1. Padatan NaOH ditimbang sebanyak 4gr

2. Padatan NaOH dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL 3. Padatan NaOH diencerkan dengan aquadest sampai batas 1000 mL

Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M c. Pembuatan Larutan Pelarut dengan pH 4,5

1. Aquadest sebanyak 5 L dimasukkan ke dalam botol steril

2. Kemudian ke dalam aquadest ditambahkan HCl dan NaOH hingga pH larutan Mulai

Larutan HCl 37% dipipet sebanyak 8,36 mL

Selesai

Larutan dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL Larutan diencerkan dengan aquadest sampai batas 1000 mL

Mulai

Padatan NaOH ditimbang sebanyak 4gr

Selesai

Padatan NaOH dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL Padatan NaOH diencerkan dengan aquadest sampai batas 1000 mL

Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut d. Pembuatan Larutan Cd2+ _{30 ppm}

1. Larutan pelarut ber-pH 4,5 diambil sebanyak 2,5 L 2. Kemudian larutan dimasukkan ke dalam botol steril

3. Kemudian larutan ditambahkan padatan (Cd(CH3COO)2.2H2O) sebanyak 75

mg

4. Campuran diaduk rata hingga padatan melarut

Gambar 3.6 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ (30 ppm) Mulai

Aquadest sebanyak 5 L dimasukkan ke dalam botol steril

Selesai

Kemudian ke dalam aquadest ditambahkan HCl dan NaOH hingga pH larutan 4,5

Mulai

Selesai

Campuran diaduk rata hingga padatan melarut Larutan pelarut ber-pH 4,5 diambil sebanyak 2,5 L

Kemudian larutan ditambahkan padatan (Cd(CH3COO)2.2H2O)sebanyak 75 mg

e. Pembuatan Larutan Cd2+ _{50 ppm}

1. Larutan pelarut ber-pH 4,5 diambil sebanyak 2,5 L 2. Kemudian larutan dimasukkan ke dalam botol steril

3. Kemudian larutan ditambahkan padatan (Cd(CH3COO)2.2H2O) sebanyak 125

mg

4. Campuran diaduk rata hingga padatan melarut

Gambar 3.7 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ _{(50 ppm)} f. Pembuatan Larutan Cd2+ _{70 ppm}

1. Larutan pelarut ber-pH 4,5 diambil sebanyak 2,5 L 2. Kemudian larutan dimasukkan ke dalam botol steril

3. Kemudian larutan ditambahkan padatan (Cd(CH3COO)2.2H2O) sebanyak 175

mg

4. Campuran diaduk rata hingga padatan melarut Mulai

Selesai

Campuran diaduk rata hingga padatan melarut Larutan pelarut ber-pH 4,5 diambil sebanyak 2,5 L

Kemudian larutan ditambahkan padatan (Cd(CH3COO)2.2H2O)sebanyak 125 mg

Gambar 3.8 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ (70 ppm) 3.3.3 Prosedur Batch Adsorpsi

a) Mengukur Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap Kemampuan Adsorpsi 1. Larutan Cd2+ 50 ppm diambil sebanyak 100 mL dari botol 2,5 L lalu

dimasukkan kedalam erlenmeyer

2. Kemudian 10 gram adsorben pasir hitam dengan ukuran adsorben tertentu ditambahkan kedalam larutan

3. Kemudian campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan 150 rpm pada suhu kamar selama 2 jam

4. Lalu 2 mL sampel diambil untuk dianalisis

5. Konsentrasi ion Cd2+ _{pada larutan setelah adsorpsi dianalisis dengan Atomic} Adsorption Spectroscopy (AAS)

6. Lalu nilai qt dihitung

qt= C0−C_mt V [6] 7. Kemudian percobaan diulang untuk variasi ukuran lainnya

Mulai

Selesai

Campuran diaduk rata hingga padatan melarut Larutan pelarut ber-pH 4,5 diambil sebanyak 2,5 L

Kemudian larutan ditambahkan padatan (Cd(CH3COO)2.2H2O)sebanyak 175 mg

Ya

Tidak

Gambar 3.9 Flowchart Mengukur Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap Kemampuan Adsorpsi

Mulai

Larutan Cd2+ _{50 ppm sebanyak 100 mL diambil dari botol 2,5 L lalu dimasukkan} kedalam erlenmeyer

Kemudian campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan 150 rpm pada suhu kamar selama 2 jam Kemudian 10 gram adsorben pasir hitam dengan ukuran

adsorben tertentu ditambahkan kedalam larutan

Lalu 2 mL sampel diambil untuk dianalisa Konsentrasi ion Cd2+ _{setelah adsorpsi dianalisa dengan}

Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS)

Selesai

Lalu nilai qt dihitung qt= C0− C_m t V

Apakah ada variasi ukuran lainnya?

b) Mengukur Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kemampuan Adsorpsi

1. Larutan Cd2+ 50 ppm diambil sebanyak 100 mL dari botol 2,5 L lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer

2. Kemudian 10 gram adsorben pasir hitam dengan ukuran adsorben 40 mesh ditambahkan kedalam larutan

3. Kemudian campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan tertentu pada suhu kamar selama 2 jam

4. Lalu 2 mL sampel diambil untuk dianalisis

5. Konsentrasi ion Cd2+ _{pada larutan setelah adsorpsi dianalisis dengan Atomic} Adsorption Spectroscopy (AAS)

6. Lalu nilai qt dihitung

qt= C0−C_mtV [6] 7. Kemudian percobaan diulang untuk variasi kecepatan pengadukan lainnya

Ya

Tidak

Gambar 3.10 Flowchart Mengukur Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kemampuan Adsorpsi

Mulai

Larutan Cd2+ _{50 ppm sebanyak 100 mL diambil dari botol 2,5 L lalu dimasukkan} kedalam erlenmeyer

Kemudian campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan tertentu pada suhu kamar selama 2 jam Kemudian 10 gram adsorben pasir hitam dengan ukuran

adsorben 40 mesh ditambahkan kedalam larutan

Lalu 2 mL sampel diambil untuk dianalisa Konsentrasi ion Cd2+ _{setelah adsorpsi dianalisa dengan}

Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS)

Selesai Lalu nilai qt dihitung

qt= C0− C_m t V

Apakah ada variasi kecepatan pengadukan

c) Mengukur Pengaruh Konsentrasi Ion Logam Terhadap Kemampuan Adsorpsi

1. Larutan Cd2+ dengan konsentrasi tertentu sebanyak 100 mL diambil dari botol 2,5 L lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer

2. Kemudian 10 gram adsorben pasir hitam dengan ukuran adsorben 40 mesh ditambahkan kedalam larutan

3. Kemudian campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan 150 rpm pada suhu kamar selama 2 jam

4. Lalu 2 mL sampel diambil untuk dianalisis

5. Konsentrasi ion Cd2+ _{pada larutan setelah adsorpsi dianalisis dengan Atomic} Adsorption Spectroscopy (AAS)

6. Lalu nilai qt dihitung

qt= C0−C_mtV [6] 7. Kemudian percobaan diulang untuk variasi konsentrasi ion logam lainnya

Ya

Tidak

Gambar 3.11 Flowchart Mengukur Pengaruh Konsentrasi Ion Logam Terhadap Kemampuan Adsorpsi

Mulai

Larutan Cd2+ _{dengan konsentrasi tertentu sebanyak 100 mL diambil dari botol} 2,5 L lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer

Kemudian campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan 150 rpm pada suhu kamar selama 2 jam Kemudian 10 gram adsorben pasir hitam dengan ukuran

adsorben 40 mesh ditambahkan kedalam larutan

Lalu 2 mL sampel diambil untuk dianalisa Konsentrasi ion Cd2+ _{setelah adsorpsi dianalisa dengan}

Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS) Lalu nilai qt dihitung

qt= C0− C_m t V

Apakah ada variasi konsentrasi ion logam

lainnya?

3.3.4 Prosedur Kinetika Adsorpsi

1. Larutan Cd2+ 50 ppm sebanyak 100 mL diambil dari botol 2,5 L lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer

2. Kemudian 10 gram adsorben pasir hitam dengan ukuran adsorben 40 mesh ditambahkan kedalam larutan

3. Kemudian campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan 150 rpm pada suhu kamar

4. Lalu 2 mL sampel diambil pada selang waktu 10 menit selama 2 jam

5. Konsentrasi ion Cd2+ pada larutan setelah adsorpsi dianalisis dengan Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS)

6. Lalu nilai qt dihitung

qt = C0−CtV

Gambar 3.12 Flowchart Mengukur Kinetika Adsorpsi Ion Logam

Lalu nilai qt dihitung qt= C0− C_m t V

Selesai Mulai

Larutan Cd2+ _{50 ppm sebanyak 100 mL diambil dari botol 2,5 L lalu dimasukkan} kedalam erlenmeyer

Kemudian campuran diaduk dengan shaker dengan kecepatan pengadukan 150 rpm pada suhu kamar

Kemudian 10 gram adsorben pasir hitam dengan ukuran adsorben 40 mesh ditambahkan kedalam larutan

Lalu 2 mL sampel diambil pada selang waktu 10 menit selama 2 jam Konsentrasi ion Cd2+ _{setelah adsorpsi dianalisa dengan}

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perlakuan Awal pada Adsorben Pasir Hitam

Langkah pertama dilakukan pengeringan pasir hitam di bawah sinar matahari agar dapat dipisahkan berdasarkan ukuran yaitu 10 mesh, 20 mesh, dan 40 mesh. Setelah itu pasir hitam dicuci dengan aquadest untuk mendapatkan kodisi pH konstan yang sama pada tiap ukuran pasir hitam dan juga untuk menghilangkan zat-zat pengotor yang masih melekat pada pasir seperti debu, tanah, dan zat-zat-zat-zat organik maupun anorganik lainnya. Dari proses pencucian diperoleh bahwa untuk dapat menghilangkan kandungan zat-zat pengotor yang ada pada pasir hitam dibutuhkan 18 kali pencucian sampai pH pencucian menjadi konstan, yaitu pada pH 6,5.

Setelah melakukan pencucian pasir hitam dengan berbagai ukuran (10 mesh, 20 mesh dan 40 mesh), kemudian dilakukan proses pengeringan dengan menggunakan oven pada suhu 60oC. Pengeringan dilakukan pada semua ukuran pasir hitam hingga berat pasir hitam konstan sehingga diperoleh keseragaman massa adsorben.

4.2 Penentuan Kapasitas Adsorpsi

Penentuan kapasitas adsorpsi pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapa banyak jumlah ion logam Cd2+ yang terjerap oleh adsorben pasir hitam. Hubungan yang menggambarkan antara jumlah ion teradsorpsi dengan adsorben adalah :

� = �0−� �

� (4.1)

�� = �0−�_��� (4.2)

%� = �0−� %

�0 (4.3)

C0 = konsentrasi ion logam sebelum teradsorpsi (mg/L)

Ce = konsentrasi ion logam setelah adsorpsi (mg/L)

Ct = konsentrasi ion logam pada waktu t (mg/L)

V = volume larutan ion logam (L)

W = jumlah adsorben, pasir hitam (g)

4.2.1 Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap Jumlah Konsentrasi Terjerap (mg/g)

Penentuan kapasitas adsorpsi Cd2+ dengan variasi ukuran adsorben pasir hitam. Variasi ukuran yang digunakan adalah 10 mesh, 20 mesh dan 40 mesh. Pengaruh ukuran adsorben dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan pada Tabel A.4 (Lampiran A).

Gambar 4.1 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran Adsorben Pasir Hitam pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan Konsentrasi Cd2+ _{50 ppm}

Kapasitas adsorpsi pada adsorben ukuran 10 mesh pada t0 = 0 menit hingga t1

= 2 jam diperoleh kapasitas adsorpsi (qt) sebesar 0,0977 mg/g kemudian pada tmax =

24 jam diperoleh kapasitas maksimalnya (qmax) sebesar 0,1328 mg/g. Kapasitas

adsorpsi pada adsorben ukuran 20 mesh pada t0 = 0 menit hingga t1 = 2 jam diperoleh

kapasitas adsorpsi (qt) sebesar 0,1086 mg/g kemudian pada tmax = 24 jam diperoleh

kapasitas maksimalnya (qmax) sebesar 0,1541 mg/g. Kapasitas adsorpsi pada

adsorben ukuran 40 mesh pada t0 = 0 menit hingga t1 = 2 jam diperoleh kapasitas

adsorpsi (qt) sebesar 0,1182 mg/g kemudian pada tmax = 24 jam diperoleh kapasitas

0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20

10 mesh 20 mesh 40 mesh

qt ( m g/m ) Ukuran Adsorben 2 jam 24 jam

Menurut Al-Anber (2011) [19], ukuran partikel yang lebih kecil akan mengurangi difusi internal dan batasan transfer massa adsorbat untuk masuk ke dalam adsorben, yaitu kesetimbangan lebih mudah dicapai dan kemampuan adsorpsi hampir penuh dapat dicapai. Efisiensi adsorpsi maksimum dicapai dengan ukuran partikel yang kecil, hal ini disebabkan sebagian besar permukaan internal partikel tersebut mungkin dimanfaatkan untuk adsorpsi. Ukuran partikel yang lebih kecil memberikan laju adsorpsi yang lebih tinggi, di mana zat yang akan diadsorpsi memiliki jalur yang pendek untuk berpindah ke dalam struktur pori-pori adsorben dengan ukuran partikel kecil. Menurut Harrigan (2013) [20], semakin kecil ukuran partikel maka semakin besar luas permukaannya.

Ukuran adsorben 40 mesh memiliki kapasitas adsorpsi yang lebih tinggi dari ukuran lainnya, hal ini karena adsorben 40 mesh memiliki luas permukaan yang lebih besar bila dibandingkan dengan luas permukaan adsorben berukuran 10 dan 20 mesh sehingga membuat proses penjerapan ion logam menjadi maksimal. Berdasarkan teori di atas dapat dikatakan penelitian ini sesuai dengan teori yang menyatakan daya jerap berbanding lurus dengan bertambahnya luas permukaan adsorben.

4.2.2 Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Jumlah Konsentrasi Terjerap (mg/g)

Penentuan kapasitas adsorpsi Cd2+ dengan variasi kecepatan pengadukan dengan menggunakan pasir hitam dengan ukuran 40 mesh. Variasi kecepatan yang digunakan adalah 100 rpm, 150 rpm dan 200 rpm. Pengaruh kecepatan pengadukan adsorpsi dapat dilihat pada Gambar 4.2 dan pada Tabel A.5 (Lampiran A).

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

q

t(

m

g/g)

2 jam 24 jam

Pada kecepatan pengadukan 100 rpm dari t0 = 0 menit hingga t1 = 2 jam

diperoleh kapasitas adsorpsi (qt) sebesar 0,1063 mg/g kemudian pada tmax = 24 jam

diperoleh kapasitas maksimalnya (qmax) sebesar 0,1248 mg/g. Pada kecepatan

pengadukan 150 rpm dari t0 = 0 menit hingga t1 = 2 jam diperoleh kapasitas adsorpsi

(qt) sebesar 0,1314 mg/g kemudian pada tmax = 24 jam diperoleh kapasitas

maksimalnya (qmax) sebesar 0,1561 mg/g. Pada kecepatan pengadukan 200 rpm dari

t0 = 0 menit hingga t1 = 2 jam diperoleh kapasitas adsorpsi (qt) sebesar 0,1720 mg/g

kemudian pada tmax = 24 jam diperoleh kapasitas maksimalnya (qmax) sebesar 0,1832

mg/g.

Dari hasil analisis tersebut dapat diketahui bahwa kapasitas adsorpsi dari setiap variasi kecepatan pengadukan mengalami peningkatan dari waktu 2 jam sampai 24 jam dan dapat diketahui bahwa kapasitas adsorpsi semakin tinggi seiring bertambahnya kecepatan pengadukan. Kapasitas adsorpsi terbesar terdapat pada kecepatan pengadukan 200 rpm yaitu pada t1 = 2 jam dan tmax = 24 jam sebesar

0,1720 mg/g dan 0,1832 mg/g.

Menurut Thambavani, dkk. (2014) [6], kapasitas penyerapan oleh adsorben meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan pengadukan dikarenakan konsentrasi ion yang ingin dijerap akan lebih tinggi disekitar permukaan adsorben. Kecepatan pengadukan yang lebih tinggi juga dapat mendorong perpindahan massa ion yang lebih baik dari sejumlah besar larutan ke permukaan adsorben. Akan tetapi kecepatan pengadukan yang terlalu cepat akan menyebabkan desorpsi sehingga kapasitas adsorpsi akan menurun, dimana pada kecepatan diatas 600 rpm tidak akan meningkatkan kapasitas penyerapan. Berdasarkan teori di atas dapat dikatakan penelitian ini sesuai dengan teori yang menyatakan kapasitas penyerapan meningkat seiring meningkatnya kecepatan pengadukan.

4.2.3 Pengaruh Variasi Konsentrasi Awal Terhadap Jumlah Konsentrasi Terjerap (mg/g)

Penentuan kapasitas adsorpsi Cd2+ dengan variasi konsentrasi ion logam dalam larutan dengan menggunakan pasir hitam dengan ukuran 40 mesh. Variasi konsentrasi yang digunakan adalah 30, 50 dan 70 ppm. Pengaruh konsentrasi larutan

Gambar 4.3 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan Ukuran Adsorben 40 mesh

Pada konsentrasi 30 ppm dari t0 = 0 menit hingga t1 = 2 jam diperoleh

kapasitas adsorpsi (qt) sebesar 0,1072 mg/g kemudian pada tmax = 24 jam diperoleh

kapasitas maksimalnya (qmax) sebesar 0,1159 mg/g. Pada konsentrasi 50 ppm dari t0 =

0 menit hingga t1 = 2 jam diperoleh kapasitas adsorpsi (qt) sebesar 0,1314 mg/g

kemudian pada tmax = 24 jam diperoleh kapasitas maksimalnya (qmax) sebesar 0,1561

mg/g. Pada konsentrasi 70 ppm dari t0 = 0 menit hingga t1 = 2 jam diperoleh

kapasitas adsorpsi (qt) sebesar 0,1718 mg/g kemudian pada tmax = 24 jam diperoleh

kapasitas maksimalnya (qmax) sebesar 0,1965 mg/g.

Dari hasil analisis tersebut dapat diketahui bahwa dengan kondisi jumlah adsorben sama, kapasitas adsorpsi paling tinggi diperoleh pada saat konsentrasi larutan awal paling tinggi yaitu saat konsentrasi 70 ppm.

Menurut Gupta dan Nayak (2011) [18], meningkatnya jumlah total ion logam yang dijerap dengan meningkatnya konsentrasi awal ion logam pada larutan dikarenakan lebih banyak ion logam yang tersedia pada larutan dengan konsentrasi ion logam yang lebih tinggi sehingga memungkinkan tersedianya gaya dorong yang lebih besar untuk ion logam dari larutan ke adsorben. Berdasarkan teori di atas dapat dikatakan penelitian ini sesuai dengan teori dikarenakan kapasitas penyerapan dan persentase adsorpsi meningkat seiring meningkatnya konsentrasi ion logam yang akan dijerap. 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

30 ppm 50 ppm 70 ppm

q t ( m g/g) Konsentrasi Awal 2 jam 24 jam

4.3 Pengaruh Waktu Kontak Optimum dan Kinetika Adsorpsi

Pengaruh waktu kontak optimum pada penelitian ini dilakukan dengan variasi waktu kontaknya adalah 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 120, 180, 240, 300 dan 360 menit. Larutan Cd2+ yang digunakan pada analisis optimasi waktu kontak ini adalah 50 ppm. Berat adsorben pasir hitam yang digunakan adalah 10 gram dengan ukuran adsorben 40 mesh. Dari data yang diperoleh dapat dibuat hubungan antara waktu kontak dengan konsentrasi ion Cd2+ yang teradsorpsi dari larutan Cd, seperti yang disajikan pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Persentase Adsorpsi dengan Konsentrasi Larutan 50 ppm pada Ukuran Adsorben 40 mesh serta Kecepatan Pengadukan 150 rpm

Pada gambar 4.4 ditunjukkan bahwa kapasitas Cd2+ _{yang teradsorpsi semakin}

besar dengan bertambahnya waktu kontak dan akan konstan pada waktu tertentu. Hal ini disebabkan semakin lama waktu interaksi adsorben dengan adsorbat menyebabkan peningkatan kadar Cd2+ _{yang diadsorpsi dan akan konstan saat}

adsorben tidak dapat lagi mengadsorpsi. Kenaikan konsentrasi Cd2+ yang teradsorpsi paling besar dan mencapai titik optimum adalah pada menit ke-360 dengan konsentrasi Cd2+ yang teradsorpsi sebesar 24,6038 %. Pada 5 menit pertama adsorpsi ion logam Cd2+ adalah 7,7375 %. Daya adsorpsi ion Cd2+ semakin meningkat sampai pada waktu menit yaitu dengan besarnya konsentrasi Cd2+ teradsorpsi 17,4300 %, 19,9175%, 21,2900 %, 22,6625%, 23,0913 %, 23,5200%, 23,6260 %, 23,8430 %, 24,0210 %, 24,2634 % dan 24,6038 %. Setelah interaksi berlangsung 60 menit, adsorpsi ion logam Cd2+ mendekati konstan, hal ini menunjukkan telah tercapainya

0 5 10 15 20 25 30

0 100 200 300 400

R %

t (menit)

suatu adsorben mengalami kejenuhan sehingga proses adsorpsi terhenti. Pada keadaan ini, kapasitas adsorpsi di permukaan pasir hitam telah jenuh dan telah tercapai kesetimbangan antara konsentrasi ion logam Cd2+ dalam adsorben pasir hitam sehingga penyerapan pada waktu kontak diatas 360 menit menjadi konstan atau hampir sama.

Menurut Gusain, dkk. (2013) [16], laju adsorpsi ion logam tinggi selama periode awal dan kemudian menurun hingga mencapai kesetimbangan. Tingginya laju adsorpsi ion logam dikaitkan dengan ketersediaan luas permukaan adsorben yang berlimpah pada saat awal adsorpsi. Lalu bagian untuk mengadsorpsi berkurang selama adsorpsi berlangsung. Banyaknya bagian serapan aktif yang tersedia pada permukaan adsorben adalah tetap, dan setiap bagian aktif hanya mengadsorpsi satu ion di monolayer, yang mana dibuktikan dengan kenaikan laju adsorpsi yang tajam di awal, lalu melambat dengan bertambahnya waktu disebabkan oleh meningkatnya persaingan antar ion logam yang tersisa di dalam larutan terhadap ketersediaan bagian aktif pada permukaan adsorben yang semakin menurun.

Kinetika adsorpsi ini dilakukan untuk mengetahui laju adsorpsi dari suatu adsorben terhadap adsorbat dengan pengaruh waktu. Waktu kontak yang diperlukan untuk mencapai kesetimbangan adsorpsi dijadikan sebagai ukuran laju adsorpsi. Pada penelitian ini pengujian laju adsorpsi dilakukan dengan menduga orde reaksinya. Orde reaksi laju suatu reaksi kimia atau proses kimia diartikan sebagai kecepatan terjadinya suatu reaksi.

Dalam penelitian ini, data kinetika adsorsi diperoleh secara empiris dengan menggunakan model pseudo orde satu dan pseudo orde dua. Persamaan 4.4 adalah model pseudo orde satu dan persamaan 4.5 adalah model pseudo orde dua tersebut berturut-turut dapat dilihat sebagai berikut [21]:

��

=

��

� �

+

� (4.4)

� ��

=

�

�

+

(�2�2) (4.5)

Dari data hasil eksperimen ditunjukkan bahwa hasil yang lebih baik diperoleh pada model pseudo orde dua dibandingkan pseudo orde satu berdasarkan pada nilai

dengan menggunakan persamaan di atas, sehingga diperoleh grafik seperti pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6.

Tabel 4.1 Pemodelan Pseudo Orde Satu dan Pseudo Orde Dua Kinetika Adsorpsi Cd2+ pada Adsorben Pasir Hitam

Ukuran Adsorben

Konsentrasi Cd2+ _(ppm)

Qe Percobaan

Pseudo Orde 1 Pseudo Orde 2 qe1 k1 r2 qe2 k2 r2 40 mesh 50 0,1686 0,140 11,465 0,907 0,124 1,452 0,999

Gambar 4.5 Pemodelan Pseudo Orde Satu pada Konsentrasi logam Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm

Gambar 4.6 Pemodelan Pseudo Orde Dua pada Konsentrasi logam Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm

y = 82x + 7,152 r² = 0,907

0 5 10 15 20 25 30

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

1/q

t (

g/m

g)

1/t (min-1₎

orde 1

Linear (orde 1)

y = 8,062x + 44,77 r² = 0,999

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0 100 200 300 400

t/q t ( g.s/ m g) t (min) orde 2

Dari hasil perhitungan teoritis seperti ditunjukkan pada Tabel 4.2 di atas, nilai koefisien korelasi (r2) orde dua lebih mendekati angka satu (1) dibandingkan dengan orde satu. Persamaan orde satu memiliki nilai r2 = 0,907 dan persamaan orde dua memiliki nilai r2 = 0,999. Ini menunjukkan bahwa pemodelan pseudo orde dua menyajikan data adsorpsi lebih presentatif. Menurut Thambavani, dkk. (2014) [6], persamaan orde dua didasarkan pada asumsi bahwa tahap penentuan laju yang mungkin ialah adsorpsi secara kimia antara adsorben dan adsorbat. Hal ini dapat terjadi karena kondisi pH larutan yang akan diadsorpsi dalam keadaan asam, yaitu 4,5. Menurut Liu, dkk. (2013) [21], adsorpsi akan berlangsung secara maksimal bila dalam kondisi asam karena akan meningkatkan interaksi antara atom SiOH, H+, dan ion pada larutan yang diadsorpsi. Hal ini juga didukung oleh hasil analisis yang dilakukan dengan menggunakan FTIR. Dapat dilihat pada hasil analisis FTIR terjadi penambahan gugus SiOH pada saat sebelum dan sesudah proses adsorpsi berlangsung.

Gambar 4.7 Hasil Analisis FTIR pada Pasir Hitam Sebelum dan Setelah Proses Adsorpsi

Tabel 4.2 Hasil Analisa FTIR Sebelum Adsorpsi

Tabel 4.3 Hasil Analisa FTIR Setelah Adsorpsi

Menurut Bera, dkk. (2013) [22], hasil analisa menunjukkan pada peak 740,67 cm-1 _{dan 1010,7 cm}-1_{, masing-masing merupakan getaran peregangan untuk ikatan}

Si-O simetris dan asimetris. Pada peak 582,5 cm-1 _{terkait dengan getaran lipatan}

kelompok dari ikatan Si-O asimetris. Dan pada peak 2927,94 cm-1 _menunjukkan

getaran peregangan -CH2 asimetris. Menurut Beh, dkk. (2012) [23], pada peak

1627,92 cm-1 _{sesuai dengan getaran peregangan CO asimetris yang mengindikasikan}

keberadaan sejenis mineral berkarbonasi. Menurut Skoog, dkk. (2007) [24], pada rentang peak 3200-3600 cm-1 menunjukkan getaran peregangan gugus OH.

Perubahan peak diamati setelah adsorpsi yang menunjukkan bahwa kelompok-kelompok fungsional cenderung untuk berpartisipasi dalam pengikatan logam. Pergeseran dari kelompok fungsional dapat dihubungkan dengan adanya interaksi kelompok tersebut dengan ion logam.

Namun hasil analisis yang diperoleh dari FTIR tersebut belum dapat dijadikan kesimpulan yang kuat untuk menentukan jenis adsorpsi dari pasir hitam pada penelitian ini. Maka dari itu perlu dilakukan analisis yang lebih spesifik lagi untuk menentukan jenis adsorpsi yang terjadi.

4.4 PENENTUAN KINETIKA DIFUSI

Data kinetika yang telah diperoleh akan dicoba untuk mengaplikasikan model difusi untuk mengetahui proses adsorpsi pada adsorben pasir hitam. Proses adsorpsi Cd2+ bisa saja terjadi hanya pada permukaan luar/eksternal adsorben ataupun juga

luar saja, maka proses adsorpsi dapat dideskripsikan menggunakan pemodelan difusi eksternal. Namun jika difusi kemungkinan terjadi pada permukaan dalam dan pori-pori adsorben, maka proses adsorpsi dapat dideskripsikan menggunakan pemodelan difusi internal. Pemodelan difusi eksternal dan internal diaplikasikan dan disesuaikan secara teoritis sehingga diperoleh kesimpulan tentang peristiwa difusi yang terjadi. Adapun persamaan yang digunakan dalam mendeskripsikan pemodelan difusi eksternal dan difusi internal berturut-turut yaitu Persamaan 4.6 dan Persamaan 4.8, sebagai berikut:

���

�0 = −�. � + � (4.6)

Dengan z :

� = � �_� (4.7)

��= � √� + � (4.8)

[21]

Di mana : Co = Konsentrasi awal larutan (mg/L)

Ct = Konsentrasi larutan pada waktu t (mg/L)

A = Luas permukaan partikel (cm2)

V = Volume larutan (L)

kf = Koefisien difusi ekternal (cm/s)

qt = Konsentrasi adsorbat pada waktu t (mmol/g)

kid = Koefisien difusi internal (mmol/g. min1/2)

t = waktu adsorpsi (s)

Parameter dari model difusi eksternal dan internal dapat dilihat pada Gambar 4.8 dan Gambar 4.9.

Gambar 4.8 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi logam Cd2+ ₅₀

ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm

Gambar 4.9 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi logam Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm

Tabel 4.4 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal dan Kinetika Difusi Internal Adsorpsi Logam Berat Cd2+ pada Adsorben Pasir Hitam

Ukuran Adsorben

Konsentrasi Cd2+_(ppm)

Difusi Eksternal Difusi Internal qe1 k1 r2 qe2 k2 r2 40 mesh 50 4,7551 0,0003 0,3238 12,4688 0,0028 0,4552

Hasil plot diagram pada Gambar 4.8 dan Gambar 4.9 menunjukkan bahwa model difusi internal memiliki koefisien korelasi (r2) yang lebih tinggi dibandingkan

y = 0,0003x + 0,2103 r² = 0,3238

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35

0 100 200 300 400

q t( m g/g) t (menit) eksternal Linear (eksternal)

y = 0,0028x + 0,0802 r² = 0,4552

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16

0 5 10 15 20

qt ( m g/g) √t internal Linear (internal)

dibandingkan model difusi internal, terjadi karena adsorpsi pada permukaan dalam dari difusi ion pada larutan logam lebih nyata dari pada difusi ion jika hanya pada permukaan saja.

Hasil plot antara qt (mg/g) dan√t membentuk garis plot yang tidak sesuai dengan

garis aslinya/garis operasi. Dapat disimpulkan bahwa difusi film dan difusi intra-partikel terjadi secara simultan. Hal ini juga didukung oleh hasil analisis pemodelan kinetika adsorpsi. Kinetika adsorpsi orde dua menunjukkan bahwa proses difusi yang terjadi adalah difusi internal. Ini berarti bahwa ion logam diadsorpsi secara simultan/bersamaan, ion logam tersebut akan terjerap pada permukaan bagian dalam adsorben (celah antar adsorben). Sehingga, proses adsorpsi ini mempengaruhi proses difusi dari logam berat dan kapasitas adsorpsi akan semakin lebih besar.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Dalam melakukan penelitian ini, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut ini :

1. Pada penentuan kapasitas adsorpsi dengan variasi ukuran adsorben diperoleh bahwa adsorben ukuran 40 mesh merupakan yang paling baik menjerap ion logam Cd2+ dengan kapasitas adsorpsi 0,1182 - 0,1686 mg/m.

2. Pada penentuan kapasitas adsorpsi dengan variasi kecepatan pengadukan diperoleh bahwa kecepatan pengadukan pada 200 rpm merupakan kecepatan pengadukan yang paling baik dalam proses adsorpsi.

3. Pada penentuan kapasitas adsorpsi dengan variasi konsentrasi ion logam dalam larutan diperoleh bahwa logam Cd2+ paling banyak terjerap pada konsentrasi larutan 70 ppm dengan kapasitas adsorpsi 0,1718 - 0,1965 mg/m.

4. Pada pemodelan kinetika adsorpsi yang terbaik berdasarkan koefisien korelasinya adalah persamaan orde dua, dimana pada mekanisme adsorpsi melibatkan reaksi secara kimia antara adsorben dan adsorbat.

5. Pada pemodelan kinetika difusi yang terbaik dilihat dari koefisien korelasi mendekati 1 diperoleh pada persamaan difusi internal, yaitu ion logam yang terjerap sampai pada permukaan bagian dalam adsorben (celah antar adsorben).

5.2 SARAN

Adapun saran yang dapat diberikan untuk mengembangkan pengetahuan dibidang adsorpsi, secara umum adalah sebagai berikut :

1. Disarankan untuk melakukan variasi pH adsorpsi untuk melihat kondisi pH yang paling baik dalam mengadsorpsi logam.

2. Disarankan untuk melakukan variasi jumlah adsorben untuk melihat kondisi perbandingan adsorben dengan larutan yang paling baik dalam mengadsorpsi logam.

3. Disarankan untuk melakukan analisis terhadap permukaan dan pori-pori adsorben, untuk melihat ikatan ion logam Cd2+ yang terjerap pada adsorben dengan menggunakan alat SEM dan EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy).

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Logam Berat

Istilah "logam berat" didefinisikan secara umum bagi logam yang memiliki berat spesifik lebih dari 5g/cm3_{. Logam berat dimasukkan dalam kategori pencemar}

lingkungan karena pengaruh dari racunnya terhadap tanaman, manusia dan makanan. Beberapa logam berat yaitu arsen (As), kadmium (Cd), timbal (Pb), merkuri (Hg) merupakan racun yang berakumulasi. Logam berat ini menumpuk dan tidak dapat dimetabolisme menjadi senyawa antara dan tidak mudah diuraikan dilingkungan. Logam ini terakumulasi dalam rantai makanan melalui penyerapan di tingkat produsen primer dan melalui konsumsi di tingkat konsumen. Logam memasuki tubuh manusia baik melalui pernafasan atau suntikan [8].

Polutan adalah zat yang terdapat pada lingkungan yang menyebabkan efek buruk, merusak kesejahteraan lingkungan, mengurangi kualitas hidup dan pada akhirnya dapat menyebabkan kematian. Suatu zat yang berada di lingkungan melebihi batas aturan atau toleransi, yang mana merupakan batas yang diinginkan atau diterima. Tabel-1 menyajikan batas-batas logam berat yang menjadi beracun bila berlebihan di lingkungan. Pencemaran lingkungan adalah kehadiran polutan dalam lingkungan; udara, air dan tanah, yang mungkin beracun atau beracun dan akan membahayakan makhluk hidup di lingkungan yang terkena polusi [2].

Logam berat dapat diklasifikasikan menjadi empat kelompok berdasarkan kegunaannya bagi kesehatan, yaitu [8]:

 Esensial : Cu, Zn, Co, Cr, Mn dan Fe, logam ini juga disebut mikronutrien (zat yang diperlukan tubuh tetapi dalam jumlah yang sangat kecil) dan beracun jika diminum melebihi persyaratan.

 Non esensial : Ba dan Zr.

 Rendah racun : Sn dan Al.

Tabel 2.1Ambang Batas Racun Yang Ditoleransi / Asupan Aman Logam Berat Logam

Berat Batas Beracun

Asupan yang Disarankan / Asupan Aman

Arsen 3 mg/hari selama 2-3

minggu 15 - 25 μg/hari (dewasa)

Kadmium 200 μg/kg berat basah 15 -50 μg/hari dewasa, 2 -25 μg/hari anak

Timbal >= 500 μg/L (Darah) 20 - 280 μg/hari dewasa, 10 - 275 μg/hari anak

Seng 150 μg/hari 15 μg/hari

[8]

2.2 Logam Kadmium (Cd)

Kadmium murni merupakan logam lembut berwarna perak keputih-putihan. Ciri-ciri fisik dari kadmium adalah nomor atom 48, atom berat 112.411, elektronegatif 1.5 kristal ionik radius (kepala negara valence) 0,97, potensi ionisasi 8.993, pada keadaan oksidasi +2, elektron konfigurasi Kr 4d1 5S2, densitas 8,64 g/cm3, titik leleh 320.9 °C dan titik didih 765 °C pada 100 kPa. Biasanya ditemukan dalam bentuk mineral yang dikombinasikan dengan unsur-unsur lain seperti oksigen (kadmium oksida), klorin (kadmium klorida) atau belerang (kadmium sulfat, kadmium sulfida). Kadmium dapat bersifat racun hampir ke setiap sistem tubuh hewan. Zat ini hampir tidak ditemukan dalam tubuh manusia sejak lahir, namun terakumulasi dengan bertambahnya usia. Rata-rata 30 mg kadmium terakumulasi dalam tubuh laki-laki pada usia 50 tahun. Makanan olahan, makanan yang berasal dari perairan, pipa air, kopi, teh, pembakaran batubara dan rokok merupakan sumber Cd yang utama. Cd berkisar antara 40-50 μg / hari. Kadmium terakumulasi dalam ginjal dan hati dalam waktu yang lama. Hal ini berhubungan dengan jumlah mineral terutama Zn, Fe, Cu dan Se karena persamaan kimianya dan persaingan untuk mengikat unsur. Juga dinyatakan bahwa Cd dapat mempengaruhi Ca, P dan metabolisme tulang dalam industri apapun dan orang yang terkena kepada Cd pada

2.3 Adsorpsi

Adsorpsi adalah proses di mana suatu zat (adsorbat), dalam fasa gas ataupun cair, terakumulasi pada permukaan padat. Ada dua jenis adsorpsi, yaitu:

 Adsorpsi Fisik

Adsorpsi fisik diperoleh dari gaya Van der Waals, interaksi dipol, dan pengikatan hidrogen. Tidak ada pertukaran elektron antara adsorben dan adsorbat. Karena tidak ada energi aktivasi yang diperlukan untuk adsorpsi fisik, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai keseimbangan sangat singkat. Adsorpsi fisik merupakan proses non-spesifik dan reversibel.

 Adsorpsi Kimia

Adsorpsi kimia merupakan ikatan kimia antara adsorben dan molekul adsorbat, sehingga spesifik serta tidak dapat diubah dan kimia serta sifat elektronik adsorben berubah. Ikatan antara adsorben dan adsorbat oleh ikatan kovalen disebut adsorpsi kimia lemah, sebaliknya ikatan ion disebut adsorpsi kimia kuat.

[9].

Adsorpsi merupakan bagian terpenting dari pembagian yang luas dari fisik, biologi, dan operasi dan proses kimia di bidang lingkungan hidup. Pemurnian gas dengan adsorpsi telah memainkan peran utama dalam pengendalian pencemaran udara, dan adsorpsi kotoran terlarut dari larutan telah banyak digunakan untuk pemurnian air. Adsorpsi sekarang dipandang sebagai metode yang superior untuk pengolahan air limbah dan pembaharuan air [10].

Aplikasi adsorpsi untuk pengolahan kimia. pengendalian pencemaran udara. dan pengolahan air sudah dikenal; aplikasi dalam pengolahan air limbah dan pengendalian pencemaran air pada umumnya tidak diketahui, ataupun dipahami. Proses ini telah dibuktikan secara luas, efektif untuk menghapus zat organik terlarut dari air limbah, tetapi seharusnya tidak dipandang sebagai pengolahan limbah yang utama, ataupun penerapannya dilakukan dengan cara empiris [10].

2.4. Mekanisme Adsorpsi

Proses adsorpsi molekul adsorbat dari fasa cair ke permukaan adsorben melibatkan tahapan sebagai berikut:

 Transfer massa molekul adsorbat ke seluruh lapisan batas eksternal dari partikel padat.

 Transportasi molekul adsorbat dari permukaan partikel ke dalam bagian aktif dengan difusi dalam pori berisi cairan dan berpindah keseluruh permukaan padat dari pori-pori.

 Adsorpsi molekul terlarut pada bagian aktif pada permukaan bagian dalam dari pori-pori.

 Setelah molekul terserap, dapat berpindah ke permukaan pori melalui difusi permukaan.

[9]. 2.5 Pasir

Partikel pasir dibentuk dari pecahan kristal magma beku dan batuan metamorf atau dari batu pasir yang sudah ada. Berdasarkan kandungan mineralnya, pasir umumnya terdiri dari kuarsa, Feldspar, Mika dan kapur (kalsit, dolomit dll). Klasifikasi dari mineral partikel dapat disebut pasir berdasarkan ukurannya. Menurut skema klasifikasi United States Department of Agriculture (USDA), partikel pasir berada pada rentang diameter antara 0,05-2.0 mm. Dengan demikian, bahan mineral yang disebut pasir dapat bervariasi tergantung pada skema klasifikasi yang digunakan [11].

Juga ada, subkategori partikel pasir terutama untuk skema USDA, yaitu pasir sangat halus berkisar 0,05-0,1 mm, pasir halus berkisar dari 0,1-0.25 mm, pasir sedang (medium) berkisar 0.25-0.5 mm, pasir kasar berkisar dari 0,5-1,0 mm, dan pasir sangat kasar berkisar 1.0-2,0 mm [11].

Gambar 2.1 Pasir Hitam

Untuk memahami tentang tren adsorpsi logam dengan menggunakan pasir, pertimbangan hubungan antara jenis ion logam yang akan diserap dengan silika dan feldspar (komponen pasir) akan sangat membantu. Silika (SiO2) memiliki struktur

yang terdiri dari tiga rangkaian dimensi tetrahedron yang tidak terbatas. Setiap atom silikon membentuk empat ikatan tunggal dengan empat atom oksigen yang terletak di empat penjuru tetrahedron [12].

Permukaan kelompok fungsional dari silikat memainkan peran penting dalam proses adsorpsi. Pada bagian ini atom oksigen terikat pada lapisan silika tetrahedral dan kelompok hidroksil berkaitan pada tepi tiap unit dari struktur silikat. Kelompok fungsional ini mendukung bagian permukaan untuk melakukan adsorpsi kimia terhadap logam transisi dan logam berat. Permukaan kelompok fungsional ini dapat direpresentasikan sebagai berikut[12]:

Dimana S merupakan atom pusat (Si atau Al) pada penyerapan yang dilakukan oleh permukaan silikat [12].

Permukaan kelompok hidroksil berdisosiasi dalam air yang mana akan melepaskan satu atom H sehingga bermuatan negatif dan berfungsi sebagai basa Lewis terhadap kation logam (Mn+). Seperti bagian terdeprotonasinya (satu atau mungkin dua) yang membentuk senyawa kompleks dengan ion logam berat sebagai berikut [12]:

Jika satu kation logam Mn+ berikatan dengan satu gugus SiO3- maka muatan senyawa

kompleks menjadi (n+) + (-1) = (n+) – 1= (n-1)+ , tanda muatan ditentukan oleh jumah muatan yg paling besar. Dengan cara yang sama bila satu kation logam Mn+ berikatan dengan 2SiO3-, maka untuk senyawa kompleksnya menjadi (n+) + (-2) =

(n+) – 2 = (n-2)+ [12]. 2.6 Kinetika Adsorpsi

Jumlah adsorbat yang diserap dalam mg/g pada waktu t dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

qt = Co+C_mt V [6]

Dimana Co dan Ct masing-masing adalah konsentrasi adsorbat mula-mula dan

pada waktu t tertentu dalam mg/L. V adalah volume larutan adsorbat dalam ml dan m adalah massa adsorben dalam mg [6].

2.7 Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS)

Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS), merupakan metode yang digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu sampel dengan cara mengukur daya penyerapan radiasi pada uap atom yang dihasilkan dari sampel pada panjang gelombang yang spesifik dan karakteristik dari elemen dalam proses pertimbangan [13].

Ada tiga komponen dasar untuk setiap AAS [14]:

1. Sumber cahaya - Hal ini dirancang untuk memancarkan spektrum atom dari elemen tertentu. Lampu tertentu dipilih sesuai dengan elemen yang akan ditentukan. Lampu katoda berongga atau lampu tidak berelektoda yang biasanya banyak digunakan.

sistem pembakaran (api AAS) atau tungku pemanas elektrik atau platform, selaras dalam jalur optik dari spektrofotometer.

3. Pengukuran cahaya khusus - Termasuk beberapa komponen:

a) monokromator untuk memdispersi beberapa panjang gelombang yang dipancarkan dari suatu cahaya untuk mengisolasi garis tertentu yang dicari, b) detektor untuk menghasilkan arus listrik yang tergantung pada intensitas

cahaya. Arus listrik ini diperkuat dan diproses oleh alat elektronik untuk menghasilkan sinyal, yang merupakan ukuran dari pelemahan cahaya yang terjadi dalam sel sampel dan,

c) sinyal ini diproses lebih lanjut untuk menghasilkan pembacaan dari instrumen dalam satuan konsentrasi.

Gambar 2.2 Diagram skematik yang menunjukkan persyaratan penting untuk Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS) [14]

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kegiatan manusia dalam produksi dari berbagai industri, pertambangan, pertanian, transportasi dan lain-lain, dapat melepaskan logam berat dalam jumlah besar ke biosfer. Sumber utama polusi logam adalah pembakaran bahan bakar minyak, peleburan bijih logam, penggunaan pupuk dan pestisida, dan lain-lain [1].

Istilah "logam berat" mengacu pada setiap elemen logam yang memiliki densitas relatif tinggi dan beracun walaupun pada konsentrasi rendah. Istilah logam berat ini berlaku untuk kelompok logam maupun metaloid (semi logam) yang memiliki massa jenis lebih besar dari 4 g/cm3 atau 5 kali lebih besar dari massa jenis air. Logam berat merupakan konstituen alami dari kerak bumi, dan kontaminan lingkungan yang berkelanjutan karena tidak dapat rusak atau dihancurkan. Sebagian kecil dapat memasuki sistem tubuh melalui makanan, udara dan air dan menumpuk dalam tubuh makhluk hidup selama hidupnya [2].

Salah satu contoh logam berat yang sangat berbahaya adalah logam kadmium (Cd). Cd merupakan logam yang sangat beracun, umumnya ditemukan dalam industri yang digunakan secara ekstensif dalam elektroplating/penyepuhan, industri cat, dan pembuatan beberapa jenis baterai. Ambang batas Cd telah ditetapkan dalam standar tertentu untuk industri pada umumnya, pembuatan galangan kapal, industri konstruksi, dan industri pertanian [3].

Sejumlah besar metode (pertukaran ion konvensional, adsorpsi, elektrolitik atau ekstraksi cair, filtrasi membran) telah dikembangkan untuk dekontaminasi air industri. Adsorpsi merupakan proses pemisahan yang terkenal dan metode yang efektif untuk aplikasi dekontaminasi air. Adsorpsi telah diketahui lebih unggul dibandingkan teknik lain untuk pemurnian air dalam fleksibilitas dan kesederhanaan desain, kemudahan operasi dan tidak sensitif pada polutan beracun [4].

material adsorben, karena melimpah dan mudah diperoleh di alam. Banyak penelitian adsorpsi pasir yang telah dilakukan pada ion logam berat (Cu, Ni), unsur-unsur radioaktif (uranium), zat warna, protein prion patogen, dll, dalam air limbah atau tanah. Adsorben pasir dibagi menjadi dua kelas, pasir alami, dan pasir yang dimodifikasi dengan melapisinya dengan logam lain seperti besi dan mangan. Kapasitas adsorpsi pasir dipengaruhi oleh pH, kekuatan ion, dan sifat kation divalen dalam fasa larutan. Karena pasir tidak berpori-pori maka adsorpsi hanya bisa terjadi pada bagian luar permukaan pasir. Area spesifik dan kinerja permukaan merupakan faktor penting bagi kapasitas penyerapan [5].

Berikut penelitian yang telah dilakukan tentang pembuatan adsorben dari pasir dapat dilihat pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Data Beberapa Hasil Penelitian Yang Memanfaatkan Pasir Sebagai Adsorben

Nama Peneliti (Tahun)

Penelitian Hasil Penelitian Topik Kajian

Han et al.

(2014)

Haryanto dan Chang

(2014)

- Pasir modifikasi dengan FeS

- Menyerap logam As

- Variasi pH 5, 7 dan 9

- Variasi adsorben 100, 200 dan 500 gr/L

- Menggunakan larutan buffer C2H3NaO2 untuk pH 5, 3-(N-morpholino) propanesulfonic acid (MOPS) untuk pH 7 dan

N-cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid (CHES) untuk pH 9

- Surfaktin

- Rhamnolipid

- 100 gr pasir ukuran 320 µm

- Menyerap Cu dan Cd

- 100 mL larutan ion logam 50 ppm

- pH pelarut logam 4,5

- 150 rpm

- Waktu kontak 24 jam

- pH surfaktin 8

- Pasir modifikasi dengan FeS mampu menyerap logam As

- Adsorpsi logam As hampir 100% pada pH lebih rendah dari 7

- Daya adsorpsi menurun pada pH diatas 7 dan mencapai maksimum pada pH 9

- Densitas ion logam Cd dan Cu yang mampu diserap pasir masing-masing 5,85 dan 13,45 mg/kg

- Biosurfaktan dengan foam menyerap ion logam lebih banyak dari permukaan pasir dibandingkan

biosurfaktan tanpa foam

Dependence of particle concentration effect on pH and redox for arsenic removal by FeS-coated sand under anoxic conditions – ELSEVIER Foam-enhanced removal of adsorbed metal ions from packed sands with biosurfactant solution flushing – ELSEVIER

Tabel 1.1 Data Beberapa Hasil Penelitian Yang Memanfaatkan Pasir Sebagai Adsorben (Lanjutan)

Nama Peneliti (Tahun)

Penelitian Hasil Penelitian Topik Kajian

Shi et al.

(2014)

Thambavani dan Kavitha (2014)

- Pasir

- Menyerap Rhodamin B (RhB) dan Rhodamin 6G (Rh6G)

- Variasi pH 2-10

- Dilakukan pada temperatur kamar

- Waktu kontak selama 60 menit

- Pasir Palung

- Menyerap logam Cr

- Ukuran pasir 150 mesh

- pH 2,0-8,0

- Variasi massa adsorben 0,05; 0,07; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3 dan 0.4gr

- Variasi konsentrasi logam berat 10, 20, 30, 40,50,60,70, 90, 100 mg/L

- Variasi kecepatan pengaduk 100,

200,300,400, 500, 600, 700, 800 rpm

- Variasi waktu kontak 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135 min

- Pasir mampu menyerap jenis pewarna RhB

- Waktu optimal pada 15 menit dan konstan pada 60 menit

- Kapasitas adsorpsi sebesar 5.5 mg/g pada adsorpsi batch dengan pH optimum = 2

- Kapasitas adsorpsi sebesar 3 mg/l pada adsorpsi column dengan pH optimum=5,6

- Adsorben pasir dapat digunakan kembali setelah dicuci (batas pemakaian ulang 10 kali)

- Waktu optimum 20 menit pertama

- pH optimum 2

- Semakin banyak

adsorben maka semakin banyak pula logam yang dapat diserap

- Kecepatan pengadukan optimum pada 500 rpm

- Persen logam Cr yang terserap semakin menurun seiring

bertambahnya logam Cr yang ditambahkan pada kondisi massa adsorben yang tetap

- Waktu kontak optimum 90 min Batch and column adsorption of dye contaminants using a low-cost sand adsorbent – SPRINGER

Removal of Chromium (VI) Ions by Adsorption Using

Riverbed Sand from

Tamilnadu - A Kinetic Study -International Journal of Research

Tabel 1.1 Data Beberapa Hasil Penelitian Yang Memanfaatkan Pasir Sebagai Adsorben (Lanjutan)

Nama Peneliti (Tahun)

Penelitian Hasil Penelitian Topik Kajian

Gusain et al.

(2013)

- Pasir modifikasi

- Meyerap logam Cu

- Variasi temperatur 25oC, 35oC dan 45oC

- Waktu kontak 60 menit

- Pasir modifikasi sangat efektif menyerap Cu

- pH optimum dicapai saat pH = 6,5

- Waktu optimum adsorpsi ialah 5 menit dan

mencapai kesetimbangan pada 30 menit

- Adsorpsi meningkat dengan meningkatnya suhu menunjukkan sifat endotermik proses adsorpsi

Kinetic and thermodynamic studies on the removal of Cu(II) ions from aqueous solutions by adsorption on modified sand

–ELSEVIER

Berdasarkan uraian di atas, maka pasir sesuai untuk digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan adsorben untuk meminimalkan dampak pencemaran logam berat pada lingkungan.

1.2 Perumusan Masalah

Adapun permasalahan yang akan diteliti yaitu sejauh mana pengaruh ukuran adsorben, kecepatan pengadukan, dan konsentrasi awal larutan terhadap kemampuan adsorpsi ion logam kadmium (Cd) dengan menggunakan pasir hitam sebagai adsorben.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mempelajari pengaruh ukuran adsorben terhadap kemampuan adsorpsi ion logam kadmium (Cd)

2. Mempelajari pengaruh kecepatan pengadukan terhadap kemampuan adsorpsi ion logam kadmium (Cd)

3. Mempelajari pengaruh konsentrasi awal ion logam kadmium (Cd) terhadap kemampuan adsorpsinya

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat :

1. Memberikan informasi bahwa pasir hitam dapat dijadikan bahan baku dalam pembuatan adsorben.

2. Memberikan informasi bahwa pasir hitam berpotensi sebagai adsorben yang sangat murah karena jumlahnya yang berlimpah di alam sehingga pembuatan adsorben ini menjadi lebih mudah dalam mencari bahan bakunya.

1.5 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Proses Industri Kimia, Fakultas Teknik, Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Penelitian, Fakultas Farmasi, Universitas Sumatera Utara. Adapun bahan utama yang digunakan pada penelitian ini yaitu pasir hitam sebagai bahan baku adsorben dan kadmium asetat dihidrat (Cd(CH3COO)2.2H2O) sebagai bahan yang akan diadsorbsi secara

batch.

Variabel yang digunakan adalah : Pasir Hitam

Ukuran = 10, 20 dan 40 mesh

Proses pencampuran

1 Kecepatan pengadukan = a) 100 rpm [6]

b) 150 rpm [7] c) 200 rpm

2 Waktu adsorbsi = 2 jam, untuk menghitung kinetika adsorpsi dengan pengambilan sampel 2 mL setiap 10 menit

3 Konsentrasi (Cd(CH3COO)2.2H2O) = a) 30 ppm

b) 50 ppm [7] c) 70 ppm

Variabel tetap :

1 Suhu adsorbsi = 24 oC

2 Volume larutan = 100 mL [7]

3 Massa adsorben = 10 gr

4 pH larutan = 4,5 [7]

Parameter yang dianalisis pada adsorben adalah : A. Pada proses pencucian adsorben:

 Analisis pH.

B. Pada proses pengeringan adsorben

 Analisis massa. C. Pada proses adsorpsi

1. Analisis pengaruh ukuran partikel adsorben.

2. Analisis pengaruh kecepatan pengadukan adsorben. 3. Analisis pengaruh konsentrasi ion Cd.

KEMAMPUAN ADSORPSI LOGAM BERAT KADMIUM

(Cd) DENGAN MENGGUNAKAN PASIR HITAM

SKRIPSI

Oleh

FRANSISCUS RAYMOND BUTARBUTAR

110405047

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

SEPTEMBER 2016

KEMAMPUAN ADSORPSI LOGAM BERAT KADMIUM

(Cd) DENGAN MENGGUNAKAN PASIR HITAM

SKRIPSI

Oleh

FRANSISCUS RAYMOND BUTARBUTAR

110405047

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

SEPTEMBER 2016

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

KEMAMPUAN ADSORPSI LOGAM BERAT KADMIUM (Cd) DENGAN MENGGUNAKAN PASIR HITAM

dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila di kemudian hari terbukti bahwa ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan, September 2016

Fransiscus Raymond B. NIM. 110405047

PENGESAHAN

Skripsi dengan judul:

Kemampuan Adsorpsi Logam Berat Kadmium

(Cd) dengan Menggunakan Pasir Hitam

dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 1 September 2016 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Mengetahui, Medan, September 2016

Koordinator Penelitian, Dosen Pembimbing,

Ir. Renita Manurung, M.T Bode Haryanto, S.T M.T Ph.D NIP : 19681214 199702 2 002 NIP : 19710130 199903 1 001

Dosen Penguji I, Dosen Penguji II,

Prof. Dr. Ir. Muhammad Turmuzi, MS Dr. Ir. Taslim, MSi

PRAKATA

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat yang telah dilimpahkan kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul ”Kemampuan Adsorpsi Logam Berat Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Pasir Hitam” sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.

Hasil penelitian bermanfaat untuk mengatasi permasalahan tentang pencemaran logam berat yang sering terdapat pada badan air. Solusi yang ditawarkan juga dinilai ekonomis, karena pasir hitam dapat dengan mudah diperoleh.

Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dosen pembimbing penelitian ini, Bapak Bode Haryanto, S.T, M.T., Ph.D. 2. Dosen penguji penelitian, Bapak Prof. Dr. Ir., M. Turmuzi, MS dan Bapak

Dr. Ir., Taslim, M.Si.

3. Koordinator Penelitian, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Ibu Ir., Renita Maurung, M.T.

4. Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Bapak Dr. Eng. Ir., Irvan, M.Si.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna untuk itu adanya kritik serta saran yang membangun sangat diperlukan untuk penyempurnaan skripsi ini. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini ada manfaatnya bagi penulis dan para pembaca.

Medan, September 2016

DEDIKASI

Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:

1. Kedua orangtua saya yaitu Ayahku Ir. Drs. T. Butarbutar dan Ibuku Dra. D. Gultom yang selalu sabar dan tabah mendidik dan membimbing penulis hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Budi baik Ayah dan Ibu akan selalu penulis kenang sampai akhir hayat penulis.

2. Kedua saudara saya, yaitu Franstein Kevin Juniansen Butarbutar dan Fransthony Gilbert Butarbutar, yang telah memberikan motivasi dan doa dalam menyelesaikan studi. Doa penulis selalu beserta kalian semua.

3. Bapak dan Ibu dosen Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang juga telah memberikan banyak ilmu selama penulis kuliah.

4. Para pegawai administrasi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Partner penelitian, Michael Joy Cristian, yang telah bekerja sama di dalam penyelesaian penelitian dan skripsi ini.

6. Sahabat-sahabat penulis, yaitu teman-teman mahasiswa Teknik Kimia terutama angkatan 2011 dan adik-adik mahasiswa Teknik Kimia USU lainnya yang tidak dapat saya ucapkan satu persatu, terima kasih atas dukungan moril yang diberikan sehingga penulisan skripsi ini dapat selesai dengan baik.

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama: Fransiscus Raymond Butarbutar NIM : 110405047

Tempat/Tanggal Lahir: Medan, 27 September 1993 Nama Orangtua: Ir. Drs. T. Butarbutar dan Dra. D.Gultom Alamat Orangtua : Jl. Pintu Air No.38, Simpang Limun, Medan

Asal Sekolah

 TK Santo Yoseph Medan tahun 1998-1999

 SD Santo Yoseph I Medan tahun 1999-2005

 SMP Swasta Santo Thomas I Medan tahun 2005-2008

 SMA Sutomo I Medan tahun 2008-2011

Beasiswa yang pernah diperoleh:

1. Beasiswa Sayap Garuda tahun 2006-2008 Pengalaman Organisasi/Kerja:

1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) periode 2011-2016, sebagai anggota

2. Kerja Praktek di PT. Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Pabatu 3. Seksi Dana Natal Teknik Kimia USU tahun 2014

Artikel yang telah dipublikasikan dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah:

1. Sand Adsorption Ability in Removing Metal Ion Dissolved in Solution with Batch Operation System, International Conference ESTIC, Bung Hatta University, West Sumatera, Padang, 2016.

2. A Study on the Potential Black Sand to Adsorb Cd2+ Metal Ion in Solution with Batch Operation System, Seminar Dies Natalis USU 64, 18-19 Agustus 2016.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan adsorpsi pasir hitam dalam menyerap ion logam kadmium (Cd2+) pada larutan dengan pH 4,5. Dimana terdapat tiga variabel pada penelitian ini yaitu variasi ukuran pasir, kecepatan pengadukan dan konsentrasi awal adsorbat ion logam pada larutan. Variasi ukuran pasir hitam yang digunakan yaitu 10 mesh, 20 mesh, dan 40 mesh. Variasi kecepatan pengadukan yaitu 100, 150, dan 200 rpm. Dan variasi konsentrasi awal yaitu 30 ppm, 50 ppm dan 70 ppm. Penelitian ini terbagi menjadi 2 tahap, yaitu perlakuan awal dan pengukuran potensi kapasitas adsorpsi dengan system batch adsorption dan pemodelan kinetika adsorpsi. Kemampuan adsorpsi terbaik pada variasi ukuran diperoleh sebesar 0,1182 mg/g pada saat ukuran 40 mesh. Kemampuan adsorpsi terbaik pada variasi kecepatan pengadukan diperoleh sebesar 0,1720 mg/g pada saat kecepatan 200 rpm dan pada variasi konsentrasi diperoleh sebesar 0,1718 mg/g pada saat konsentrasi 70 ppm. Interaksi di permukaan pasir dengan ion logam dilengkapi dengan analisa menggunakan FTIR. Model kinetika digunakan untuk mengidentifikasi jenis interaksi yan terjadi, diperoleh hasil dimana adsorpsi terjadi secara kimia dan fisika. Model kinetika difusi cenderung menunjukkan difusi sampai ke inter-partikel adsorben.

ABSTRACT

The idea of this research is to investigate adsorption capacity of black sand to adsorp cadmium ion (Cd2+) dissolving in the solution on pH 4,5. There are three variables in this study such as the variations of size of sand, rotation speed, and initial concentration of adsorbate metal ion in solution. The black sand variation sizes are 10 mesh, 20 mesh and 40 mesh. Variation of rotation speeds are 100, 150, and 200 rpm. And variation of initial concentrations are 30 ppm, 50 ppm and 70 ppm. This research consist of two main steps such as, pre-treatment and batch adsorption to determine adsorption capacity and modeling of adsorption kinetic. For the size variation, the best adsorption ability was obtained for 40 mesh with the adsorption capacity 0,1182 mg/g. The variation of rotation speed, the best result was 0,1720 mg/g at 200 rpm and for concentration variation was 0,1718 mg/g at 70 ppm. The interaction on sand surface with metal ions was confirmed with FTIR. Model kinetics was used to identify the interaction type with the result that as chemist-sorption and physic-sorption was occurred. Adsorption was tend to diffuse on inter particle porous area of the adsorbent.

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

PENGESAHAN ii

PRAKATA iii

DEDIKASI iv

RIWAYAT HIDUP PENULIS v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR LAMPIRAN xiii

DAFTAR SINGKATAN xiv

DAFTAR SIMBOL xv

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan Masalah 4

1.3 Tujuan Penelitian 4

1.4 Manfaat Penelitian 5

1.5 Ruang Lingkup Penelitian 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 7

2.1 Logam Berat 7

2.2 Logam Kadmium (Cd) 8

2.3 Adsorpsi 9

2.4 Mekanisme Adsorpsi 10

2.5 Pasir 10

2.6 Kinetika Adsorpsi 12

2.7 AtomicAdsorption Spectrofotometry (AAS) 12

3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian 14

3.2.1 Bahan 14

3.2.2 Peralatan 14

3.3 Prosedur Penelitian 14

3.3.1 Prosedur Preparasi Pasir Hitam (Adsorben) 14

3.3.2 Prosedur Pembuatan Larutan 16

3.3.3 Prosedur Batch Adsorpsi 20

3.3.4 Prosedur Kinetika Adsorpsi 26

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 28

4.1 Preparasi Adsorben 28

4.2 Penentuan Kapasitas Adsorpsi 28

4.2.1 Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap Jumlah Konsentrasi

Terjerap (mg/g) 29

4.2.2 Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Jumlah

Konsentrasi Terjerap (mg/g) 30

4.2.3 Pengaruh Variasi Konsentrasi Terhadap Jumlah Konsentrasi

Terjerap (mg/g) 31

4.3 Penentuan Waktu Kontak Optimum dan Kinetika Adsorpsi 33

4.4 Penentuan Kinetika Difusi 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 41

5.1 Kesimpulan 41

5.2 Saran 41

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pasir Hitam 11

Gambar 2.2 Diagram skematik yang menunjukkan persyaratan penting untuk AtomicAdsorption Spectrofotometry (AAS) 13 Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Adsorben Pasir Hitam 15 Gambar 3.2 Flowchart Pengeringan Adsorben Pasir Hitam 16 Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan HCl 0,1 M 17 Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M 17

Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut 18

Gambar 3.6 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ (30 ppm) 18 Gambar 3.7 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ _{(50 ppm) 19}

Gambar 3.8 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ _{(70 ppm) 20}

Gambar 3.9 Flowchart Mengukur Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap

Kemampuan Adsorpsi 21

Gambar 3.10 Flowchart Mengukur Pengaruh Kecepatan Pengadukan

Terhadap Kemampuan Adsorpsi 23

Gambar 3.11 Flowchart Mengukur Pengaruh Konsentrasi Ion Logam

Terhadap Kemampuan Adsorpsi 25

Gambar 3.12 Flowchart Mengukur Kinetika Adsorpsi Ion Logam 27 Gambar 4.1 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran Adsorben

Pasir Hitam pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan

Konsentrasi Cd2+ 50 ppm 29

Gambar 4.2 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan Pengadukan pada Konsentrasi Cd2+ 50 ppm dan Ukuran

Adsorben 40 mesh 30

Gambar 4.3 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan Ukuran Adsorben 40

mesh 32

Gambar 4.4 Persentase Adsorpsi dengan Konsentrasi Larutan 50 ppm pada Ukuran Adsorben 40 mesh serta Kecepatan Pengadukan

Gambar 4.5 Pemodelan Pseudo Orde Satu pada Konsentrasi logam Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm 35 Gambar 4.6 Pemodelan Pseudo Orde Dua pada Konsentrasi logam Cd2+

50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm 35 Gambar 4.7 Hasil Analisa FTIR pada Pasir Hitam Sebelum dan Setelah

Proses Adsorpsi 36

Gambar 4.8 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi logam Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm 39 Gambar 4.9 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi logam

Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm 39 Gambar C.1 Pasir Hitam yang Akan Dijadikan Adsorben 52

Gambar C.2 Pencucian Pasir Hitam 52

Gambar C.3 Pengeringan Pasir Hitam 53

Gambar C.4 Pasir Hitam yang Siap Digunakan Sebagai Adsorben 53 Gambar C.5 Material Logam Berat (Cd(CH3COO)2.2H2O) yang

Digunakan 53

Gambar C.6 Wadah Penyimpanan Stock Solution Larutan Cd2+ ₅₄

Gambar C.7 Pengatur Keasaman NaOH (0,1 M) dan HCl (0,1 M) 54

Gambar C.8 Botol Sampel untuk Uji di Alat AAS 55

Gambar C.9 Peak Untuk Ion Logam Cd2+ 56

Gambar C.10 Adsorbansi Ion Logam Cd2+ 57

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pasir Hitam 11

Gambar 2.2 Diagram skematik yang menunjukkan persyaratan penting untuk AtomicAdsorption Spectrofotometry (AAS) 13 Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Adsorben Pasir Hitam 15 Gambar 3.2 Flowchart Pengeringan Adsorben Pasir Hitam 16 Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan HCl 0,1 M 17 Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M 17 Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut 18 Gambar 3.6 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ (30 ppm) 18 Gambar 3.7 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ _{(50 ppm) 19}

Gambar 3.8 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ _{(70 ppm) 20}

Gambar 3.9 Flowchart Mengukur Pengaruh Ukuran Adsorben Terhadap

Kemampuan Adsorpsi 21

Gambar 3.10 Flowchart Mengukur Pengaruh Kecepatan Pengadukan

Terhadap Kemampuan Adsorpsi 23

Gambar 3.11 Flowchart Mengukur Pengaruh Konsentrasi Ion Logam

Terhadap Kemampuan Adsorpsi 25

Gambar 3.12 Flowchart Mengukur Kinetika Adsorpsi Ion Logam 27 Gambar 4.1 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran Adsorben

Pasir Hitam pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan

Konsentrasi Cd2+ 50 ppm 29

Gambar 4.2 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan Pengadukan pada Konsentrasi Cd2+ 50 ppm dan Ukuran

Adsorben 40 mesh 30

Gambar 4.3 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan Ukuran Adsorben 40

mesh 32

Gambar 4.4 Persentase Adsorpsi dengan Konsentrasi Larutan 50 ppm pada Ukuran Adsorben 40 mesh serta Kecepatan Pengadukan

xi

Gambar 4.5 Pemodelan Pseudo Orde Satu pada Konsentrasi logam Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm 35 Gambar 4.6 Pemodelan Pseudo Orde Dua pada Konsentrasi logam Cd2+

50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm 35 Gambar 4.7 Hasil Analisa FTIR pada Pasir Hitam Sebelum dan Setelah

Proses Adsorpsi 36

Gambar 4.8 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi logam Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm 39 Gambar 4.9 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi logam

Cd2+ 50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm 39 Gambar C.1 Pasir Hitam yang Akan Dijadikan Adsorben 52

Gambar C.2 Pencucian Pasir Hitam 52

Gambar C.3 Pengeringan Pasir Hitam 53

Gambar C.4 Pasir Hitam yang Siap Digunakan Sebagai Adsorben 53 Gambar C.5 Material Logam Berat (Cd(CH3COO)2.2H2O) yang

Digunakan 53

Gambar C.6 Wadah Penyimpanan Stock Solution Larutan Cd2+ ₅₄

Gambar C.7 Pengatur Keasaman NaOH (0,1 M) dan HCl (0,1 M) 54 Gambar C.8 Botol Sampel untuk Uji di Alat AAS 55

Gambar C.9 Peak Untuk Ion Logam Cd2+ 56

Gambar C.10 Adsorbansi Ion Logam Cd2+ 57

Gambar C.11 Konsentrasi Ion Logam Cd2+ 50 ppm 58

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Beberapa Hasil Penelitian Yang Memanfaatkan Pasir

Sebagai Adsorben 2

Tabel 2.1 Ambang Batas Racun Yang Ditoleransi / Asupan Aman Logam

Berat 8

Tabel 4.1 Pemodelan Pseudo Orde Satu dan Pseudo Orde Dua Kinetika Adsorpsi Cd2+ pada Adsorben Pasir Hitam 35 Tabel 4.2 Hasil Analisa FTIR Sebelum Adsorpsi 37 Tabel 4.3 Hasil Analisa FTIR Setelah Adsorpsi 37 Tabel 4.4 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal dan Kinetika Difusi Internal

Adsorpsi Logam Berat Cd2+ _{pada Adsorben Pasir Hitam 39}

Tabel A.1 Data Kalibrasi Larutan Standar 46

Tabel A.2 Data Hasil Pencucian dari Adsorben Pasir Hitam 46 Tabel A.3 Hubungan Kapasitas Adsorpsi Terhadap Variasi Ukuran

Adsorben Pasir Hitam pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dengan Konsentrasi Tetap Cd2+ 50 ppm 48 Tabel A.4 Hubungan Kapasitas Adsorpsi dengan Menggunakan Adsorben

Pasir Hitam Ukuran 40 mesh Terhadap Variasi Kecepatan Pengadukan dan Variasi Konsentrasi Larutan Awal 48

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A DATA BAHAN BAKU 46

A.1 Data Kalibrasi Larutan Standar Hasil Analisis AAS 46 A.2 Hasil Pencucian Adsorben Pasir Hitam 46 A.3 Hasil Pengeringan Adsorben Pasir Hitam 47 A.4 Data Hasil Penentuan Ukuran Adsorben Optimum 48

A.5 Data Hasil Kapasitas Adsorpsi 48

LAMPIRAN B CONTOH PERHITUNGAN 50

B.1 Pembuatan Larutan (Stock Solution) 50

B.2 Perhitungan Kapasitas Adsorpsi 51

LAMPIRAN C DOKUMENTASI PERCOBAAN 52

C.1 Bahan Baku 52

C.2 Eksperimen 53

C.3 Hasil Analisa Menggunakan Atomic Adsorption Spectroscopy

(AAS) 56

DAFTAR SINGKATAN

AAS Atomic Adsorption Spectroscopic

EDX Energy Dispersive X-ray Spectroscopy

FTIR Fourier Transform Infra-Red

pH Power of Hydrogen

xv

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

Cd(CH3COO)2.2H2O Kadmium Asetat Dihidrat mg

C Karbon

O Oksigen

% Persen

HCl Asam klorida ml

NaOH Natrium Hidroksida gr

H2O Air ml

H+ Ion hydrogen

Q Berat Cd yang terjerap oleh satu gram

sampel mg/g

w Berat sampel yang digunakan gr

C0 Konsentrasi larutan Cd awal ppm

Ct Konsentrasi larutan Cd pada waktu t ppm

t Waktu menit/ jam

V Volume larutan Cd yang digunakan ml

y Absorbansi

x Konsentrasi larutan ppm