Penentuan konsentrasi optimum pada penelitian ini dilakukan mulai dari konsentrasi 1 ppm sampai konsentrasi 5 ppm. Data penentuan konsentrasi
optimum dapat dilihat pada tabel 4.10 berikut:
4.10 Data Penentuan Konsentrasi Optimum Adsorpsi pada 3 kali Pengukuran
No Konsentrasi Awal
Konsentrasi Akhir ppm
ppm X
X
1
X
2
�̅
3
1 0,0000
0,0000 0,0000
0,0000 0,0000
2 1,0000
0,0410 0,0403
0,0422 0,0412
3 2,0000
0,0210 0,0214
0,0219 0,0214
4 3,0000
0,0090 0,0116
0,0129 0,0110
5 4,0000
0,0685 0,0693
0,0702 0,0693
6 5,0000
0,1278 0,1283
0,1289 0,1283
4.1.5.3.2 Data Penentuan Waktu Pengadukan Optimum Penentuan waktu pengadukan optimum pada penelitian ini dilakukan mulai dari
waktu 30 menit sampai 90 menit, dimana konsentrasi larutan yang digunakan adalah 2 ppm konsentrasi optimum. Data penentuan waktu pengadukan
optimum dapat dilihat pada Tabel 4.11 berikut:
4.11 Data Penentuan Waktu Pengadukan Optimum Adsorpsi pada 3 kali Pengukuran
No Waktu Pengadukan
Konsentrasi Akhir ppm
menit X1
X2 X3
�̅ 1
0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
2 30
0,1683 0,1695 0,1710 0,1696
3 45
0,1457 0,1468 0,1460 0,1462
4 60
0,1197 0,1225 0,1231 0,1218
5 75
0,0974 0,0985 0,0992 0,0984
6 90
0,0687 0,0698 0,0715 0,0700
4.1.5.4 Persentase Penurunan Kadar Ion Argentum Ag
+
Larutan Standar Penentuan Persen Adsorpsi dalam
Persentase penurunan kadar ion Ag
+
dalam larutan standar setelah diadsorpsi dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut:
�������� = ����������� ���� − ����������� ��ℎ��
����������� ���� × 100
Universitas Sumatera Utara
Dari data hasil pengukuran yang terdapat pada Tabel 4.5 dan Tabel 4.6, maka penentuan persen adsorpsi pada berbagai perlakuan dapat ditentukan sebagai
berikut: 1. Pada penentuan konsentrasi optimum 3 ppm dengan kondisi waktu
pengadukan selama 30 menit. �������� =
3,0000 − 0,0110
3,0000 × 100
= 99,63 Data persen adsorpsi pada penentuan konsentrasi optimum secara lengkap
dapat dilihat pada Lampiran 3A. 2. Pada penentuan waktu pengadukan optimum waktu 90 menit dengan
konsentrasi larutan 3 ppm: �������� =
3,0000 − 0,0700
3,0000 × 100
= 97,67 Data persen adsorpsi pada penentuan waktu pengadukan optimum secara
lengkap dapat dilihat pada Lampiran 3B.
4.2 Pembahasan
Aktivasi kimia yaitu unsur-unsur mineral dari persenyawaan kimia yang ditambahkan akan meresap ke dalam ruang adsorben dan membuka permukaan
yang mula-mula tertutup oleh komponen kimia dalam adsorben sehingga luas permukaan yang aktif bertambah. H
3
PO
4
berfungsi sebagai aktivator. Kemudian cangkang keong mas dikalsinasi suhu 800
C untuk mendapatkan kalsium oksida. Kalsium oksida yang merupakan kristal berwarna putih dapat dibuat dengan cara
pemanasan batu kapur, batu koral dan cangkang-cangkang mollusca yang mengandung CaCO
3
CaCO dengan melepaskan karbon dioksida. Reaksinya sebagai
berikut:
3
+ panas CaO + CO
2
Reaksi ini bersifat reversible, saat produk yang terbentuk menjadi dingin, terjadi penyerapan karbon dioksida dari udara, sehingga dikonversikan kembali menjadi
kalsium karbonat.Reaksi ini disebut juga reaksi kalsinasi. g
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan karakterisasi menggunakan difraksi sinar-X, serbuk cangkang keong mas terbentuk CaO. Berikut ini pada Tabel 4.16 dapat dilihat data 2
Ɵ untuk CaCO
3
Tabel 4.12 Data 2 Ө senyawa kalsium karbonat dan kalsium oksida dari
JCPDS
dan CaO murni.
Sampel Temperatur
Senyawa 2
Ɵ Data JCPDS
- CaO
32,2 37,3
58,3 64,1
67,3 CaCO
29,4
3
39,4 43,2
47,4 48,5
Serbuk Cangkang
Keong Mas
800 CaO
C 32,1
37,3 58,3
- -
CaCO -
3
- -
- -
Dari data di atas, terlihat bahwakalsium oksida dari cangkang keong mas dapat terbentuk pada suhu dekomposisi 800
o
4.2.1 Adsorpsi Ion Zinkum Zn
C selama 3 jam. Serbuk cangkang keong mas ini kemudian digunakan sebagai adsorben untuk menyerap logam.
2+
dan Ion Argentum Ag
+
Serbuk cangkang keong mas yang digunakan untuk mengadsorpsi ion Zn
dalam Larutan Standar Menggunakan Serbuk Cangkang Keong Mas Pomacea
canaliculata l.
2+
adalah serbuk cangkang keong mas yang telah dipanaskan pada suhu 800
o
Pada penelitian ini, variasi konsentrasi untuk Zn C selama 3 jam
dengan ukuran serbuk yang lolos ayakan 100 mesh. Dimana proses adsorpsi dilakukan dengan variasi konsentrasi optimum penyerapan dan waktu kontak
optimum penyerapan.
2+
dan Ag
+
Berdasarkan data tersebut, maka persentase adsorpsi berbagai konsentrasi dapat kita gambarkan sebagai berikut:
yang digunakan pada proses adsorpsi adalah 1, 2, 3, 4, dan 5 ppm.Volume larutan standar yang
digunakan sebanyak 50 mL dengan berat adsorben 1 gram, pH larutan 3, dan waktu pengadukan 30 menit, dengan konsentrasi optimum dapat dilihat pada
Tabel 4.5.
Gambar 4.3 Persen adsorpsikadar ion Zn
2+
pada berbagai konsentrasi
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4 Persen adsorpsikadar ion Ag
+
pada berbagai konsentrasi
Berdasarkan Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa persen Zn
2+
yang teradsorpsi mengalami peningkatan penyerapan dari konsentrasi 1 ppm sampai 2 ppm,
sedangkan pada konsentrasi 3 ppm sampai 5 ppm mengalami penurunan penyerapan. Hal ini dikarenakan jumlah adsorben yang digunakan sudah cukup
optimum dan sesuai pada konsentrasi 2 ppm sehingga adsorbat tidak cukup untuk menjenuhkan adsorbennya. Pada Gambar 4.4 dapat dilihat persen Ag
+
yang teradsorpsi mengalami peningkatan penyerapan dari konsentrasi 1 sampai 3 ppm
sedangkan pada konsentrasi 4 ppm dan 5 ppm mengalami penurunan konsentrasi. Hal ini dikarenakan jumlah adsorben yang digunakan sudah cukup optimum dan
94 94,5
95 95,5
96 96,5
97 97,5
98 98,5
1 2
3 4
5 6
A d
so rp
si
Konsentrasi Awal ppm
95,5 96
96,5 97
97,5 98
98,5 99
99,5 100
1 2
3 4
5 6
A d
so rp
si
Konsentrasi Awal ppm
Universitas Sumatera Utara
sesuai pada konsentrasi 3 ppm sehingga adsorbat tidak cukup untuk menjenuhkan adsorbennya.
Penentuan waktu kontak optimum dalam proses adsorpsi sangat penting untuk dilakukan, karena waktu kontak antara adsorben dan adsorbat dapat
mempengaruhi kesetimbangan dan kestabilan CaO terhadap Zn
2+
dan Ag
+
Gambar 4.5 Persen adsorpsi kadar ion Zn
yang tersisa dalam larutan. Pada penelitian ini, variasi waktu yang digunakan pada
proses adsorpsi adalah 30, 45, 60, 75, dan 90 menit. Volume Larutan Standar yang digunakan sebanyak 50 mL dengan berat adsorben 1 gram, dengan waktu
pengadukan optimum dapat dilihat pada tabel 4.5 dan tabel 4.12. Berdasarkan data tersebut,maka persentase adsorpsi pada berbagai waktu pengadukan dapat dilihat
pada gambar 4.5 dan 4.6 berikut:
2+
kontak pada berbagai waktu
Gambar 4.6 Persen adsorpsikadar ion Ag
+
pada berbagai waktu kontak
90 92
94 96
98 100
20 40
60 80
100
A d
so rp
si
Waktu Pengadukan menit
94 94,5
95 95,5
96 96,5
97 97,5
98
20 40
60 80
100
A d
so rp
si
Waktu Pengadukan menit
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan Gambar 4.5 dan gambar 4.6, dapat kita ketahui bahwa untuk ion Zn
2+
waktu pengadukan selama 30 menit dapat menyerap ion Zn
+
sebesar 91,40 dan mencapai waktu kontak optimum pada waktu 45 menit yaitu dengan
penyerapan 99,06. Sedangkan pada pada waktu kontak 60, 75 dan 90 menit didapatkan penurunan penyerapan. Kemudian untuk ion Ag
+
waktu pengadukan selama 30 menit dapat menyerap ion Ag
+
sebesar 94,35 dan mencapai optimum pada waktu 45 menit yaitu dengan penyerapan 97,67 . Sedangkan
pada pada waktu kontak 60, 75 dan 90 menit didapatkan penurunan penyerapan.Hal ini dikarenakan permukaan aktif adsorben sudah cukup jenuh dan
interaksi antara adsorben dan adsorbat yang lemah sehingga menyebabkan ion logam terlepas dari permukaan adsorben.
4.2.2 Interaksi Serbuk Cangkang Keong Mas dengan Ion Zinkum Zn
2+
Argentum Ag dan
+
Dengan pemanasan pada suhu kalsinasi yang sesuai, maka kalsium karbonat tersebut dapat diubah menjadi kalsium oksida.Struktur CaO adalah bentuk kubik
heksagonal dimana ada kisi-kisi di dalamnya terselingi oleh ion H
+
, Na
+
Mekanisme reaksi yang melibatkan bentuk oksida pada logam yang bereaksi dengan air adalah:
dan lain- lain. Besarnya penyerapan abu cangkang keong mas disebabkan struktur abu yang
terbuka akibat dari pemanasan pada suhu tertentu sehingga pori-pori abu cangkang berpotensi untuk menyerap ion-ion logam.
CaO
s
+ H
2
O
aq
→ CaOH
Selanjutnya mekanisme yang terjadi adalah adsorpsi terhadap ion Zn
2s 2+
. Adanya proses adsorpsi ion Zn
2+
oleh adsorben ini disertai dengan pelepasan ion H
+,
karena proses adsorpsi terjadi prinsip pertukaran ion ion exchange. Ion H
+
CaOH pada bentuk
hidroksida akan mudah lepas dan mengakibatkan ion seng akan terikat dan teradsorpsi secara kuat. Reaksinya adalah sebagai berikut:
2s
+ 2Zn
2+
→ CaOZn
2s
+ 2H
+
Mekanisme reaksi antara oksida pada logam yang bereaksi dengan air terhadap ion Ag
aq +
CaOH yang terjadi akibat gaya Van Der Waals,selanjutnya terjadi pertukaran ion
ion exchange. Reaksinya adalah sebagai berikut:
2s
+2Ag
+
→ CaOAg
2 s
+ 2H
+ aq
Universitas Sumatera Utara
Dari interaksi antara serbuk cangkang keong mas dengan ion logam Zn
2+
dan Ag
+
dapat disimpulkan bahwa serbuk cangkang keong mas mampu menyerap dan menurunkan kadar ion logam Zn
2+
dan Ag
+
. Hal ini terjadi karena serbuk cangkang keong mas memiliki kandungan CaO yang bersifat elektronegatif
sehingga mampu menyerap ion logam yang bermuatan positif seperti ion Zn
2+
, Ag
+
,Cd
2+
,Ni
2+
,Fe
3+
, Cu
2+
dan ion logam lainnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian yang diperoleh pada penelitian ini, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Serbuk Cangkang Keong Mas yang telah
diaktivasimengandungkalsiumoksida, sesuaidarikarakterisasiCaOdengan XRD menunjukkanpoladifraksi yang mendekati difraksi CaO standar JCPDS.
2. Serbuk Cangkang keong mas yang telah diaktivasi pada suhu 800
o
C selama 3 jam dapat digunakan untuk mengadsorpsi ion logam zinkum Zn
2+
dan ion logam argentum Ag
+
dalam larutan, dimana persentase penyerapan untuk ion logam zinkum Zn
2+
adalah sebesar 98,05 dan untuk ion logam argentum Ag
+
adalah sebesar 99,63 dengan waktu pengadukan optimum selama 45 menit.
5.2 Saran
Untuk penelitian selanjutnya penulis menyarankan agar diaplikasikan untuk penyerapan ion logam pada limbah cair dan serbuk cangkang keong mas dapat
dibuat dengan sampel lainnya yang mengandung CaCO
3
.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Keong Mas
