41 terbentuk dari kation logam yang dihasilkan selama proses berlangsung. Profil berat
endapan disajikan pada Gambar 4.2, sedangkan data endapan secara keseluruhan dapat dilihat pada Lampiran 3.
Dari kedua grafik di atas diketahui bahwa secara keseluruhan profil berat anoda yang berkurang sama dengan profil berat endapan yang dihasilkan. Artinya,
jika berat anoda yang berkurang semakin besar dengan bertambahnya tegangan, maka berat endapan yang dihasilkan juga demikian.
Pengurangan berat anoda dan jumlah endapan berbanding lurus dengan tegangan pada jarak elektroda tetap, dan sebaliknya berbanding terbalik dengan jarak
elektroda pada tegangan tetap. Hal ini berlaku untuk ketiga jenis logam yang digunakan. Penambahan tegangan akan mempercepat jalannya reaksi oksidasi logam
anoda untuk membentuk kation logam, karena dalam proses elektrolisis, arus
2.00 4.75
7.50 10.25
13.00 15.75
18.50 21.25
24.00 26.75
29.50 32.25
0.5 1.0
1.5 2.0
2.5 Jarak elektroda cm
B e
ra t a
n o
d a
h ila
n g
g Al;11 V
Al;12 V Al;13 V
Zn;11 V Zn;12 V
Zn;13 V Fe;11 V
Fe;12 V Fe;13 V
Gambar 4.1. Grafik Pengaruh Tegangan dan Jarak Elektroda Terhadap Berat Anoda
Yang Berkurang.
8.00 12.50
17.00 21.50
26.00 30.50
35.00 39.50
44.00 48.50
0.5 1.0
1.5 2.0
2.5 Jarak elektroda cm
B e
ra t e
nda pa
n g
Al;11 V Al;12 V
Al;13 V Zn;11 V
Zn;12 V Zn;13 V
Fe;11 V Fe;12 V
Fe;13 V
Gambar 4.2. Grafik Pengaruh Tegangan dan Jarak Elektroda Terhadap Berat Endapan.
Universitas Sumatera Utara
42 listriklah yang memicu logam anoda untuk meluruh menjadi kation logam. Sementara
jarak elektroda akan mempengaruhi kecepatan proses transfer elektron antara anoda dengan katoda sebagai penerima elektron dan tempat terjadinya proses reduksi.
Hal yang bersifat spesifik dari fenomena ini adalah adanya perbedaan berat anoda yang berkurang dari tiap jenis material, dimana berat anoda seng Zn yang
berkurang adalah terbesar, disusul dengan besi dan aluminium. Suatu hal yang sangat mendasar yang mempengaruhi hal ini tentunya adalah besarnya harga massa relatif
unsur Ar masing-masing elektroda, dimana Zn Ar 65, Fe Ar 56 dan yang paling rendah Al Ar 27. Semakin besar Ar, maka semakin besar pula berat anoda yang
berkurang. Pada tegangan dan jarak elektroda yang sama, jumlah mol yang dihasilkan tiap jenis elektroda adalah relatif sama, sehingga berat anoda yang berkurang
bergantung pada massa relatif masing-masing unsur, hal ini sesuai dengan persamaan: Berat unsur = mol x massa relatif Ar
Endapan bisa dikatakan merupakan gabungan dari berat flok yang terbentuk dan kandungan kotoran berupa partikel-partikel padatan tersuspensi dan sebahagian
kecil pasir yang teradsorbsi. Flok adalah hidroksida logam yang terbentuk dari kation logam selama proses berlangsung, sehingga ada keterkaitan antara pengurangan berat
anoda dengan banyaknya endapan yang dihasilkan selama proses berlangsung. Fenomena ini bisa dijelaskan dengan menggunakan teori stoikiometri dari reaksi
pembentukan flok. Dalam penelitian ini digunakan 3 jenis material anoda sebagai agen koagulan yaitu aluminium Al, Seng Zn dan Besi Fe. Reaksi yang terjadi
pada saat pengolahan berlangsung masing-masing adalah :
Universitas Sumatera Utara
43 1. Elektroda Al : 2 Al
s
+ 8 H
2
O
l
→ 2 AlOH
3 s
+ 5 H
2 g
+ O
2 g
4.1 2. Elektroda Zn : Zn
s
+ 4 H
2
O
l
→ ZnOH
2 s
+ 3 H
2 g
+ O
2 g
4.2 3. Elektroda Fe : Fe
s
+ 4 H
2
O
l
→ FeOH
2 s
+ 3 H
2 g
+ O
2 g
4.3 : 2 Fe
s
+ 8 H
2
O
l
→ 2 FeOH
3 s
+ 5 H
2 g
+ O
2 g
4.4 Misalkan pada data anoda yang berkurang untuk material aluminium,
tegangan 12 V, jarak elektroda 1,5 cm, berat anoda yang berkurang adalah 5,8478 g Lampiran 2, lalu kita akan dapatkan perhitungan pembentukan flok secara
stoikiometri sebagai berikut: berat anoda Al yang berkurang
= 5,8478 g mol Al
= 5,8478 g27 g mol
-1
= 0,217 mol berat AlOH
3
= 0,217 mol x 78 g mol
-1
= 16,926 g jika berat tersebut ditambahkan dengan berat total TSS limbah yang diolah dengan
perlakuan tersebut yaitu : 1084 mgL x 2 L = 2168 mg = 2,168 g, maka akan didapat berat endapan secara teoritis = 16,926 g + 2,168 g = 19,094 g. Ternyata berat endapan
yang didapat dari hasil penelitian yaitu 18,3389 g Lampiran 3, nilai ini mendekati berat endapan secara stoikiometri tersebut. Begitu pula untuk elektroda Zn dan Fe.
Jika kita melihat kembali grafik endapan di atas, perbedaan yang dapat dilihat dari ketiga jenis material elektroda tersebut adalah bahwa endapan yang terbentuk
oleh elektroda Fe lebih besar dari yang lainnya, hal ini dikarenakan massa relatif senyawa Mr FeOH
3
107g mol
-1
jauh lebih besar dari ZnOH
2
99 g mol
-1
dan AlOH
3
78 g mol
-1
.
Universitas Sumatera Utara
44
4.3. Analisa Pengaruh Variabel Terhadap Respon Yang Diamati
