4.2.2 Penentuan Waktu Kontak yang Dibutuhkan
Penelitian mengenai variasi waktu kontak mempunyai tujuan untuk mengetahui waktu kontak yang dibutuhkan pada interaksi antara arang aktif kulit
pisang raja sebagai adsorben dan Pb
2+
sebagai adsorbat karena kecepatan reaksi tergantung pada jumlah tumbukan persatuan waktu. Semakin banyak tumbukan
yang terjadi maka reaksi semakin cepat berlangsung sampai setimbang. Penentuan waktu kontak yang dibutuhkan dilakukan dengan
mengkontakkan 0,3006 gram arang aktif kulit pisang raja ke dalam 50 mL larutan Pb
2+
20 ppm dengan pH optimum yang diperoleh dari percobaan sebelumnya yaitu pH 4 dengan variasi waktu kontak 10, 20, 30, 40, dan 50 menit. Hasil data yang
diperoleh dari Lampiran 7 kemudian dibuat grafik hubungan antara waktu kontak menit dan adsorpsi Pb
2+
mgg seperti disajikan pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2. Grafik Hubungan antara Waktu Kontak menit dan Adsorpsi Pb
2+
mgg Gambar 4.2 menunjukkan, adsorpsi ion logam meningkat dengan
bertambahnya waktu kontak. Hal ini disebabkan karena semakin lama interaksi
2.82 2.83
2.84 2.85
2.86 2.87
2.88 2.89
2.9 2.91
10 20
30 40
50 60
Ad so
rp si
Pb
2 +
m gg
Waktu Kontak menit
adsorben dengan adsorbat memungkinkan semakin banyaknya tumbukan yang terjadi antara arang aktif kulit pisang raja dan Pb
2+
, sehingga semakin banyak adsorbat yang terserap. Berdasarkan Gambar 4.2 dapat dilihat pada menit ke 10,
permukaan adsorben masih belum terlalu banyak menyerap ion Pb
2+
yaitu dengan penyerapan yang dihasilkan sebesar 2,8328 mgg. Selanjutnya adsorpsi meningkat
tajam pada menit ke 20 dengan penyerapan sebesar 2.8936 mgg. Ketika waktu kontak diatas 20 menit, kenaikan penyerapan tidak terlalu signifikan atau hampir
konstan. Sehingga hal ini dapat dikatakan bahwa waktu yang dibutuhkan oleh arang aktif kulit pisang raja untuk adsorpsi terhadap Pb
2+
adalah 20 menit.
4.2.3 Penentuan Konsentrasi Awal Optimum
Optimasi konsentrasi bertujuan untuk mengetahui besarnya konsentrasi adsorbat optimum yang dapat diadsorpsi oleh adsorben. Semakin tinggi konsentrasi
adsorbat maka semakin cepat laju adsorpsinya. Namun, pada kondisi tertentu akan menjadi stabil karena sudah mencapai titik jenuh sehingga terjadi proses
kesetimbangan Zulfa, 2011. Penentuan konsentrasi Pb
2+
optimum pada penelitian ini dilakukan dengan cara menginteraksikan 0,3006 gram arang aktif kulit pisang raja kedalam 50 mL larutan
Pb
2+
dengan variasi konsentrasi 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, dan 110 ppm. pH larutan Pb
2+
diatur pH 4 dan waktu kontak adsorpsi dilakukan selama 20 menit, yang merupakan pH dan waktu kontak yang telah diperoleh dari percobaan
sebelumnya. Data yang diperoleh dari Lampiran 8 selanjutnya dapat dibuat grafik hubungan antara konsentrasi awal Pb
2+
ppm dan adsorpsi Pb
2+
mgg seperti yang disajikan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3. Grafik Hubungan antara Konsentrasi Awal Pb
2+
ppm dan Adsorpsi Pb
2+
mgg Gambar 4.3 menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi awal Pb
2+
maka semakin cepat laju adsorpsinya yang berarti semakin banyak jumlah ion logam yang
teradsorpsi oleh arang aktif kulit pisang raja. Berdasarkan Gambar 4.3, penyerapan konsentrasi awal Pb
2+
oleh arang aktif kulit pisang raja masih cenderung sedikit dikarenakan konsentrasi awal yang masih cukup rendah menyebabkan ion Pb
2+
yang diserap kurang maksimal pula. Proses penyerapan Pb
2+
semakin meningkat hingga konsentrasi 100 ppm dengan penyerapan yang dihasilkan sebesar 15,8440
mgg. Sedangkan pada konsentrasi 110 ppm, adsorpsi mulai mengalami penurunan dengan penyerapan yang di hasilkan sebesar 15,7782 mgg. Keadaan ini berarti
adsorpsi oleh permukaan arang aktif telah mencapai titik jenuh dan telah mencapai kesetimbangan. Kesetimbangan adsorpsi dapat dituliskan sebagai berikut :
2 4
6 8
10 12
14 16
18
20 40
60 80
100 120
Kap asi
ta s
Ad so
rp si
Pb
2 +
m gg
Konsentrasi Awal Pb
2+
ppm
A + Z AZ
Keterangan : A
= Molekul adsorbat Z
= Molekul adsorben AZ
= Kompleks adsorben dan adsorbat Reaksi kesetimbangan tersebut, penambahan adsorbat menyebabkan
kesetimbangan bergeser ke kanan yaitu kearah produk. Hal ini berarti terjadi penambahan jumlah ion logam yang teradsorpsi Oscik, 1982.
4.3 Penentuan Kapasitas dan Energi Adsorpsi Ion Pb
Kategori