33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
Produk yang dihasilkan dari penelitian ini adalah adsorben yang disintesis dari abu vulkanik gunung kelud berupa padatan dengan tekstur yang halus dan
berwarna putih. Sebanyak 20 mL natrium silikat yang diperoleh dari sintesis per 6 gram abu Kelud dalam 200 mL NaOH direaksikan dengan asam nitrat 3 M,
diperoleh adsorben dengan efisiensi produksi sebesar 63,73. Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1.
1. Hasil Karakterisasi Adsorben Hasil Sintesis Adsorben hasil sintesis dikarakterisasi dan dibandingkan dengan kiesel gel
60G buatan E-Merck. Adapun yang dibandingkan adalah karakter yang meliputi spektra FTIR, keasaman dan kadar air. Berdasarkan data uji kadar air, diperoleh
rumus adsorben hasil sintesis dan kiesel gel 60G, dan dari data keasaman akan diperoleh hubungan daya adsorpsi dan efisiensi adsorpsi dengan gugus fungsi
silanol pada permukaan adsorben. Data keasaman dan kadar air adsorben hasil sintesis ditunjukkan pada Tabel 7.
Tabel 7. Data Keasaman dan Kadar Air Adsorben Hasil Sintesis dan Kiesel Gel 60G
No Nama
Keasaman mmolgram
Kadar air total
Rumus kimia
1. ADHNO3
5,6859 9,00
SiO
2
.0,329H
2
O
2. Kiesel gel 60G
5,6578 5,00
SiO
2
.0,175H
2
O Rerata dari dua kali pengulangan duplo
Perhitungan selengkapnya untuk keasaman dan kadar air dapat dilihat pada Lampiran 4 dan 6.
34 Karakterisasi dengan spektrofotometer FTIR dilakukan untuk mengetahui
keberadaan gugus fungsi silanol Si –OH dan siloksan Si–O–Si pada permukaan
adsorben hasil sintesis. Keberadaan kedua gugus tersebut diketahui dengan cara menginterpretasi spektra hasil analisis FTIR dan membandingkannya dengan
spektra FTIR kiesel gel 60G. Perbandingan spektra FTIR antara kiesel gel 60G dan adsorben hasil sintesis dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Spektra FTIR Kiesel Gel 60G dan Adsorben Hasil Sintesis ADHNO
3
Hasil interpretasi spektra FTIR dari abu vulkanik gunung kelud dan adsorben hasil sintesis dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Interpretasi Spektra Kiesel gel 60G dan Adsorben Hasil Sintesis
ADHNO
3
No Bilangan Gelombang cm
-1
Jenis Vibrasi Silika Gel 60
Kiesel Adsorben
ADHNO
3
1 3462,86
3434,18 Vibrasi regangan
–OH pada Si–OH
2 2361,20
2360,31 Regangan Si
–H
3 1637,09
1640,13 Vibrasi bengkokan
–OH dari Si–OH
4 1097,17
1076,41 Regangan asimetri Si
–O dari Si–O–Si
5
800,85 -
Rentangan Si –C
6 471,16
460,97 Vibrasi bengkokan Si
–O dari Si–O–Si
80 85
90 95
100 105
110
300 1300
2300 3300
Tan sm
itan ce
Wavenumber 1cm
Silika Kiesel Gel 60 ADHNO3
35 Selain karakterisasi dengan spektrofotometer FTIR, adsorben hasil sintesis
juga dikarakterisasi dengan alat Gas Sorpstion Analyzer GSA untuk mengetahui porositasnya. Karakter porositas adsorben hasil sintesis dapat dilihat pada Tabel
9. Tabel 9. Porositas Adsorben Hasil Sintesis
Luas permukaan m
2
g Volume total pori cm
3
g Jari-jari pori Å
144,744 0,771
106,54
Karakterisasi dengan spektrofotometer FTIR dilakukan juga untuk mengetahui pergeseran panjang gelombang yang terjadi antara adsorben hasil
sintesis sebelum adsorpsi dan sesudah adsorpsi. Perbandingan spektra FTIR adsorben hasil sintesis sebelum adsorpsi dan sesudah adsorpsi dapat dilihat pada
Gambar 5.
Gambar 5. Spektra FTIR Adsorben Hasil Sintesis ADHNO
3
Sebelum dan Sesudah Adsorpsi
Hasil interpretasi spektra FTIR dari abu vulkanik gunung kelud dan adsorben hasil sintesis dapat dilihat pada Tabel 10.
80 85
90 95
100 105
110
400 1400
2400 3400
Tr an
sm itan
ce
Wavenumber 1cm
ADHNO3 Sesudah adsorpsi ADHNO3 Sebelum adsorpsi
36 Tabel 10. Interpretasi Spektra Adsorben Hasil Sintesis ADHNO
3
Sebelum dan Sesudah Adsorpsi pada pH optimum
No Bilangan Gelombang cm
-1
Jenis Vibrasi
Adsorben sebelum
adsorpsi Adsorben
sesudah adsorpsi
1
3434,18 3432,39
Vibrasi regangan –OH pada Si–O–Si
2 2360,31
2362,62 Regangan Si
– H
3 1640,13
1639,02 Vibrasi bengkokan
–OH dari Si–OH
4 1076,41
1080,81 Regangan asimetri Si
–O dari Si–O–Si
5 460,97
460,74 Vibrasi bengkokan Si
–O dari Si–O– Si
2. Hasil Daya Adsorpsi dan Efisiensi Adsorpsi Adsorben Hasil Sintesis Pada perhitungan efisiensi adsorpsi ion logam NiII dan ZnII dalam
limbah cair industri elektroplating oleh adsorben, diperlukan adanya kurva standar untuk menentukan konsentrasi ion logam dari hasil analisis spektrofotometri
serapan atom. Kurva standar larutan NiII dan ZnII ditunjukkan pada Gambar 6 dan Gambar 7.
Gambar 6. Kurva Standar Larutan NiII
y = 0,0386x - 0,0005 R² = 0,9993
-0,05 0,05
0,1 0,15
0,2 0,25
1 2
3 4
5 6
A b
sor b
an si
Konsentrasi ppm
37 Gambar 7. Kurva Standar Larutan ZnII
Perhitungan efisiensi adsorpsi ion logam NiII dan ZnII dalam limbah cair industri elektroplating oleh adsorben hasil sintesis ADHNO
3
dan kiesel gel 60G, dilakukan dengan mengukur konsentrasi ion logam dalam limbah sebelum
adsorpsi dan sesudah adsorpsi menggunakan spektrofotometri serapan atom. Selisih konsentrasi ion logam dalam limbah antara sebelum dan sesudah adsorpsi
menunjukkan jumlah ion logam yang diserap oleh adsorben. Data efisiensi adsorpsi dan daya adsorpsi ion logam NiII dapat dilihat pada Tabel 11. Data
efisiensi adsorpsi dan daya adsorpsi ion logam ZnII dapat dilihat pada Tabel 12. Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 9.
Tabel 11. Data Efisiensi dan Daya Adsorpsi Ion Logam NiII dalam Limbah Cair Industri Elektroplating oleh Adsorben Hasil Sintesis dan kiesel Gel 60 G
pH Efisiensi
adsorpsi oleh ADHNO
3
Daya adsorpsi oleh ADHNO
3
mggram Efisiensi
adsorpsi oleh Kiesel gel 60G
Daya adsorpsi oleh Kiesel gel
60G mggram 1
50,3090 1,25347
49,9670 1,24495
2 52,0999
1,29809 51,7688
1,28984
4 53,1667
1,32467 52,9383
1,31898
6 57,9810
1,44462 56,7075
1,41289
8 98,4845
2,45378 98,4640
2,45327
y = 0,4674x + 0,0589 R² = 0,9839
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,5 1
1,5 2
A b
sor b
an si
Konsentrasi ppm
38 Tabel 12. Data Efisiensi dan Daya Adsorpsi Ion Logam ZnII dalam Limbah Cair
Industri Elektroplating oleh Adasorben Hasil Sintesis dan kiesel Gel 60 G
pH Efisiensi
adsorpsi oleh ADHNO
3
Daya adsorpsi oleh
ADHNO
3
mggram Efisiensi
adsorpsi oleh Kiesel gel
60G Daya
adsorpsi oleh Kiesel gel
60G mggram
1 1,8685
0,01032 0,8311
0,00459
2 2,0731
0,01145 1,1389
0,00629
4
2,0079 0,01109
1,9066 0,01053
6 2,7322
0,01509 2,6308
0,01453
8 78,4139
0,43308 75,4191
0,41654
Data pada Tabel 11 dan Tabel 12 mengenai efisiensi adsorpsi terhadap ion logam NiII dan ZnII selanjutnya diinterpretasikan dalam bentuk grafik untuk
mengetahui hubungan antara efisiensi adsorpsi dengan perubahan pH. Grafik hubungan antara efisiensi adsorpsi dengan pH ditunjukkan pada Gambar 8 dan
Gambar 9.
Gambar 8. Kurva Efisiensi Adsorpsi Ion Logam NiII dan ZnII oleh Adsorben kiesel gel 60G pada berbagai pH
20 40
60 80
100 120
2 4
6 8
10 E
fi si
e n
si Ad
so rp
si
pH Ion logam Ni
Ion logam Zn
39 Gambar 9. Kurva Efisiensi Adsorpsi Ion Logam NiII dan ZnII oleh
Adsorben Hasil Sintesis dengan HNO
3
ADHNO
3
pada berbagai pH
B. Pembahasan
Kategori