Optimisasi Adsorpsi Ion Pb(II) Menggunakan Zeolit Alam Termodifikasi Ditizon

OPTIMISASI ADSORPSI ION Pb(II)

MENGGUNAKAN

ZEOLIT ALAM TERMODIFIKASI DITIZON

ZURIDA AGUSTININGTYAS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

ABSTRAK

ZURIDA AGUSTININGTYAS. Optimisasi Adsorpsi Ion Pb(II)

Menggunakan

Zeolit Alam Termodifikasi Ditizon

.

Dibimbing oleh ETI ROHAETI dan SRI

SUGIARTI.

Timbal (Pb) merupakan salah satu logam berat pencemar lingkungan.

Metode yang paling banyak digunakan untuk menghilangkan logam berat adalah

adsorpsi menggunakan materi berpori seperti zeolit. Penelitian ini bertujuan

meningkatkan kinerja zeolit melalui modifikasi dengan agen pengelat

difeniltiokarbazon (ditizon) dalam mengurangi ion Pb(II) dari larutan. Pengaruh

beberapa variabel, seperti pH, bobot adsorben, konsentrasi Pb(II), dan waktu

kontak telah dikerjakan menggunakan metode tumpak. Bobot adsorben terbaik

untuk zeolit modifikasi adalah 0.2 g. Kondisi terbaik untuk zeolit modifikasi

diperoleh pada pH 6, konsentrasi Pb(II) 300 ppm, dan waktu kontak 60 menit.

Untuk zeolit tanpa modifikasi, kondisi terbaik diperoleh pada pH 4, konsentrasi

Pb(II) 250 ppm, dan waktu kontak 60 menit. Kapasitas adsorpsi zeolit modifikasi

lebih tinggi dibandingkan dengan tanpa modifikasi. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa perilaku adsorpsi Pb(II) pada kedua adsorben memenuhi model Langmuir.

Energi bebas rata-rata adsorpsi dari persamaan isotermal Dubinin-Radushkevich

menunjukkan proses adsorpsi fisisorpsi.

Kata kunci: adsorpsi, ditizon, Pb(II), zeolit alam.

ABSTRACT

ZURIDA AGUSTININGTYAS. Optimization of Ion Pb(II) Adsorption Using

Modified Natural Zeolite by Dithizone. Supervised by ETI ROHAETI and SRI

SUGIARTI.

Lead (Pb) is one of heavy metals pollutants in the environment. Adsorption

appears to be the most widely used for removal of the heavy metals. The aim of

this research is to improve the performance of zeolite by modification using

chelating agent diphenyltiocarbazone (dithizone) to remove Pb(II) from aqueous

solution. The effect of various variables, such as, pH, amount of adsorbent,

concentration of Pb, and contact time was investigated using batch process. The

best mass of adsorbent for modified zeolite was 0.2 g. The best conditions for

modified zeolite was obtained at pH 6, concentration of Pb(II) 300 ppm, and

contact time 60 minutes. Meanwhile, the best performance of the unmodified

zeolite was at pH 4, concentration of Pb 250 ppm, and contact time 60 minutes.

The modified zeolite showed higher adsorption capacity than that of the

unmodified material. The results revealed that the adsorption behavior of Pb(II)

on the both adsorbent

fitted well with the Langmuir model. In addition, the mean

adsorption energy from the Dubinin-Radushkevich isotherm indicated that the

adsorption process was physisorption.

OPTIMISASI ADSORPSI ION Pb(II)

MENGGUNAKAN

ZEOLIT ALAM TERMODIFIKASI DITIZON

ZURIDA AGUSTININGTYAS

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

Judul Skripsi: Optimisasi Adsorpsi Ion Pb(II) Menggunakan Zeolit Alam

Termodifikasi Ditizon

Nama

: Zurida Agustiningtyas

NIM

: G44070005

Disetujui

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr Eti Rohaeti, MS

Sri Sugiarti, PhD

NIP 19600807 198703 2 001

NIP 19701225 199512 2 001

Diketahui

Ketua Departemen Kimia,

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS

NIP 19501227 1976032 002

PRAKATA

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Penelitian ini dilaksanakan dari

bulan April sampai Desember 2011 yang bertempat di Laboratorium Kimia

Analitik dan Laboratorium Bersama, Departemen Kimia, Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr Eti Rohaeti, MS dan Ibu

Sri Sugiarti, PhD selaku pembimbing atas petunjuk dan bimbingan yang telah

diberikan kepada penulis selama penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini.

Terima kasih kepada Bapak Eman beserta seluruh staf Laboratorium Kimia

Analitik dan Bapak Wawan yang telah membantu penulis dalam pemakaian alat

dan bahan di Laboratorium. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada

ayah, ibu, adik-adik (Lailly dan Irfan) dan seluruh keluarga atas dukungan dan

kasih sayangnya. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman satu

bimbingan (Nia, Ichsan, Pita) yang telah memberikan semangat, motivasi dan

dorongan dalam menyusun karya ilmiah ini.

Semoga tulisan ini dapat bermanfaat.

Februari 2012

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jepara pada tanggal 25 Agustus 1989 dari ayah

Maskuri dan ibu Siti Zubaidah. Penulis merupakan anak pertama dari tiga

bersaudara.

Tahun 2001 penulis menyelesaikan sekolah di SD Kalipucang Wetan 1

Jepara dan pada tahun 2004 penulis menyelesaikan sekolah di SMP 1 Kudus.

Tahun 2007 penulis lulus dari SMA 1 Kudus dan pada tahun yang sama lulus

seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih

Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum mata

kuliah Kimia Dasar Tingkat Persiapan Bersama pada tahun 2009-2011, Kimia

Analitik layanan pada tahun ajaran 2009-2010, Kimia Biologi pada tahun 2010

dan 2011, Kimia Lingkungan pada tahun 2010, Elektroanalitik dan Teknik

Pemisahan pada tahun 2010, Kimia Analitik II serta Spektrofotometer dan

Aplikasi Kemometrik tahun 2011. Penulis juga pernah mengikuti kegiatan Praktik

Lapangan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan bulan Juli sampai

Agustus 2010. Selain itu, penulis juga aktif dalam organisasi mahasiswa daerah

Kudus (KKB-MK) tahun 2007-2010, Koperasi Mahasiswa (KOPMA) pada tahun

2007-2008 dan Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) pada tahun 2009-2010. Penulis

juga pernah menjadi tenaga pengajar di Bimbingan Belajar Avogadro khusus

Mata Kuliah Kimia pada tahun 2009-2010.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

PENDAHULUAN ... 1

TINJAUAN PUSTAKA

Zeolit ... 1

Ditizon ... 2

Logam Pb ... 3

Spektrofotometer Serapan Atom... 3

Adsorpsi ... 3

Isoterm Adsorpsi ... 4

Model Termodinamika ... 4

METODE

Alat dan Bahan ... 5

Lingkup Kerja ... 5

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kapasitas Tukar Kation ... 7

Pencirian Zeolit ... 7

Penentuan Jumlah Ditizon pada Permukaan Zeolit ... 9

Pengaruh pH terhadap Adsorpsi Pb(II) ... 9

Pengaruh Bobot Adsorben terhadap Adsorpsi Pb(II)... 11

Pengaruh Waktu Kontak terhadap Adsorpsi Pb(II) ... 11

Pengaruh Konsentrasi Awal Larutan terhadap Adsorpsi Pb(II) ... 12

Isoterm Adsorpsi ... 13

Termodinamika ... 13

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan ... 14

Saran ... 14

DAFTAR PUSTAKA ... 14

DAFTAR TABEL

Halaman

1

Perbandingan hasil pengukuran KTK ... 7

2

Nilai koefisien korelasi isoterm adsorpsi ion Pb(II) ... 13

3

Parameter termodinamika penjerapan ion Pb(II) ... 14

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1

Tetrahedral alumina dan silika (TO

4

) pada struktur zeolit (Las 2005) ... 2

2

Unit bangun sekunder struktur zeolit:

Single

-4-

Ring

(S4R)

, Double

-4-

Ring

(D4R),

dan Complex

4-1 (T

5

O

10

) (Las 2005) ... 2

3

Struktur ditizon ... 2

4

Difraktogram sinar X pada zeolit alam asal Lampung sebelum diaktivasi ... 8

5

Difraktogram sinar X pada zeolit alam asal Lampung setelah diaktivasi ... 8

6

Spektra FTIR zeolit alam setelah aktivasi dan modifikasi ditizon ... 8

7

Pengaruh pH terhadap kapasitas adsopsi Pb(II) ... 9

8

Pengaruh pH terhadap % adsopsi Pb(II) ... 10

9

Reaksi pembentukan kompleks Pb-ditizon dalam suasana basa ... 10

10

Pengaruh bobot adsorben terhadap adsorpsi Pb(II) oleh zeolit modifikasi

ditizon ... 11

11

Pengaruh waktu kontak terhadap kapasitas adsorpsi Pb(II) ... 11

12

Pengaruh waktu kontak terhadap % adsorpsi Pb(II) ... 11

13

Pengaruh konsentrasi larutan Pb(II) terhadap % adsorpsi ... 12

14

Hubungan antara konsentrasi kesetimbangan (Ce) dengan kapasitas

adsorpsi ... 12

Halaman

1

Diagram alir penelitian ... 18

2

Hasil analisis XRD zeolit alam asal Lampung ... 19

3

Data JCPDS heulandit-Sr ... 20

4

Hasil FTIR zeolit sebelum aktivasi ... 20

5

Hasil FTIR zeolit setelah aktivasi ... 21

6

Hasil FTIR zeolit setelah dimodifikasi ditizon ... 21

7

Hasil FTIR ditizon ... 22

8

Penentuan jumlah ditizon yang teradsorpsi pada zeolit melalui metode

desorpsi termal ... 23

9

Penentuan jumlah ditizon yang teradsorpsi pada zeolit melalui analisis

nitrogen total metode Kjeldahl ... 24

10

Preparasi larutan stok Pb

2+

1000 ppm ... 25

11

Tabel absorbans larutan standar Pb

2+

... 25

12

Pengaruh pH terhadap penjerapan Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi ... 26

13

Pengaruh pH terhadap penjerapan Pb(II) oleh zeolit modifikasi ditizon ... 27

14

Pengaruh bobot adsorben terhadap penjerapan Pb(II) oleh zeolit modifikasi

ditizon ... 28

15

Pengaruh waktu kontak terhadap penjerapan Pb(II) oleh zeolit tanpa

modifikasi ... 29

16

Pengaruh waktu kontak terhadap penjerapan Pb(II) oleh zeolit modifikasi

ditizon ... 30

17

Pengaruh konsentrasi larutan Pb(II) terhadap adsorpsi oleh zeolit tanpa

modifikasi pada suhu ruang ... 31

18

Pengaruh konsentrasi larutan Pb(II) terhadap adsorpsi oleh zeolit

modifikasi ditizon pada suhu ruang ... 33

19

Pengaruh konsentrasi larutan Pb(II) pada suhu 30, 40, 50 ºC ... 35

20

Data dan perhitungan isoterm adsorpsi pada suhu ruang ... 38

21

Data dan perhitungan isoterm adsorpsi pada suhu 30 ºC ... 40

23

Data dan perhitungan isoterm adsorpsi pada suhu 50 ºC ... 44

24

Nilai parameter dan koefisien korelasi berbagai model isoterm ... 46

25

Parameter termodinamika adsorpsi Pb(II)... 47

PENDAHULUAN

Aktivitas industri banyak menimbulkan masalah pencemaran lingkungan, terutama pencemaran perairan. Berbagai konsentrasi ion logam berat yang terlarut dalam limbah industri dapat merusak lingkungan dan menyebabkan gangguan kesehatan. Logam berat yang sering ditemukan dalam limbah industri, diantaranya Pb(II), Cu(II), Fe(II), dan Cr(III) (Inglezakis et al. 2007). Logam Pb merupakan salah satu logam berat yang dapat terakumulasi pada organ dalam manusia dan hewan, bersifat toksik, serta mengakibatkan berbagai penyakit serius. Kadar maksimum Pb dalam perairan yang dianjurkan WHO kurang dari 0.01 ppm (Ensafi dan Shiraz 2008), sedangkan menurut SNI 01-3553-2006, kadar maksimum kandungan Pb yang diperbolehkan dalam air minum kemasan adalah 0.005 ppm. Oleh karena itu, upaya menurunkan konsentrasi logam tersebut di lingkungan merupakan salah satu usaha yang sangat penting dilakukan saat ini.

Metode konvensional yang sering digunakan untuk menurunkan konsentrasi logam berat dalam perairan, diantaranya ekstraksi pelarut, presipitasi, dan penukar ion. Ekstraksi pelarut sangat berguna dalam pemisahan analat, namun tidak efisien pada konsentrasi ion logam renik karena membutuhkan banyak pelarut organik (Ferreira et al. 2007). Ekstraksi fase padat atau Solid Phase Extraction (SPE) merupakan salah satu teknik pemisahan dan prekonsentrasi ion logam yang lebih efisien dan dapat mengatasi kelemahan ekstraksi pelarut (Anthemidis et al. 2002). Metode ini mempunyai ketepatan dan selektivitas yang tinggi, biaya yang murah, pemisahan fase cepat, dan membutuhkan pelarut organik yang lebih sedikit (Jing et al. 2007). SPE menggunakan bahan padat seperti silika gel, karbon aktif, selulosa, resin polimer penjerap, dan zeolit sebagai adsorben.

Zeolit telah dimanfaatkan secara luas sebagai adsorben karena kemampuannya memisahkan spesi-spesi sasaran melalui prinsip pertukaran ion (Erdem et al. 2004). Zeolit ada dua macam, yaitu zeolit alam dan sintetik. Meskipun ketersediaannya sangat melimpah, kristalinitas zeolit alam tidak terlalu tinggi, ukuran pori tidak seragam, aktivitas katalitik rendah, dan mengandung banyak pengotor. Oleh karena itu, zeolit perlu diaktivasi dan dimodifikasi sebelum digunakan sebagai penjerap logam berat

(Shaobin dan Yuelian 2010). Zeolit sebagai materi pendukung seringkali dimodifikasi dengan berbagai macam ligan untuk meningkatkan kapasitas retensi dan selektivitasnya. Difeniltiokarbazon (ditizon) merupakan salah satu agen pengelat yang menunjukkan sensitivitas dan selektivitas yang baik terhadap ion Pb2+ dalam suasana basa (Rajesh dan Manikandan 2008).

Ditizon merupakan agen pengkelat penting dan efisien untuk mengekstrak unsur logam dalam jumlah kecil. Penggunaan ditizon sebagai agen pengelat pada berbagai materi padat dalam SPE telah dilaporkan. Mahmoud et al. (2010), menggunakan alumina yang dikembangkan dengan adsorpsi permukaan ditizon untuk menjerap ion logam Pb dan ion logam yang lain. Adsorpsi ion logam Pb menggunakan agen pengkelat ditizon juga telah dilakukan oleh Putra dan

Mahmudah (2010) dengan adsorben

Amberlite XAD-16, sedangkan Yu et al.

(2011) menggunakan silika gel yang dimodifikasi dengan ditizon untuk online

prakonsentrasi ion logam Co. Penelitian ini bertujuan memodifikasi zeolit alam asal Lampung dengan ditizon, menentukan jumlah ditizon yang terjerap pada zeolit, melakukan karakterisasi zeolit, menentukan kondisi optimum penjerapan Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi dan termodifikasi ditizon (metode tumpak), dan menentukan isoterm adsorpsi beserta termodinamikanya.

TINJAUAN PUSTAKA

Zeolit

Zeolit merupakan suatu alumino silikat terhidrat yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi terbuka, yang dibangun oleh tetrahedral-tetrahedral SiO44- dan AlO4

5-dengan atom O sebagai penghubung antara atom Si dan atom Al membentuk rongga-rongga dan saluran-saluran yang teratur yang ditempati oleh molekul-molekul air dan kation. Kation pada rongga zeolit dapat bergerak bebas sehingga memungkinkan pertukaran ion tanpa merusak struktur zeolit (Shaobin dan Yuelian 2010). Berdasarkan asalnya, zeolit dibedakan menjadi dua, yaitu zeolit alam dan zeolit sintetis. Zeolit alam terbentuk selama ribuan tahun dalam bentuk sedimen yang terjadi karena pencampuran debu vulkanis dengan air hujan, air tanah, atau air laut (Erdem et al. 2004).

Rumus umum penyusun zeolit adalah (Mx+, My2+) (Al(x+2y) Sin-(x+2y) O2n)· m H2O

dengan M+ dan M2+ melambangkan kation monovalen dan divalen. Kation yang terdapat dalam kurung pertama adalah kation yang dapat tukar, sedangkan kation yang terdapat pada kurung kedua adalah kation stuktural karena bersama dengan atom O menyusun zeolit, m merupakan jumlah air hidrat yang terkandung dalam zeolit.

Unit-unit pembentuk struktur mineral zeolit secara garis besar digolongkan dalam dua bagian utama, yaitu: (a) unit pembangun primer, SiO44- dan AlO45-, yang berbentuk

tetrahedral, dan (b) unit pembangun sekunder, gabungan dari pembentuk primer yang dapat membentuk cincin. Beberapa cincin akan bergabung membentuk bangun polihedral seperti Gambar 1 dan 2. Struktur zeolit membentuk rongga antar ion-ion yang terikat satu dengan yang lainnya. Rongga ini juga terisi oleh molekul air. Jika molekul air dihidrasi, maka rongga dapat terisi oleh molekul yang ukurannya lebih kecil dari rongga tersebut, peristiwa ini disebut adsorpsi.

Gambar 1 Tetrahedral alumina dan silika (TO4) pada struktur zeolit (Las 2005).

Gambar 2 Unit bangun sekunder struktur zeolit: Single-4-Ring (S4R),

Double-4-Ring (D4R), dan

Complex 4-1 (T5O10) (Las 2005).

Zeolit telah banyak dimanfaatkan dalam proses pengolahan limbah. Struktur zeolit yang berongga dan sifatnya yang kaya akan kation dapat tukar mampu menyaring serta menjerap semua kation dan anion yang tidak diinginkan keberadaannya dalam suatu cairan.

Saat ini, zeolit alam dipelajari secara intensif dan telah dimanfaatkan secara luas sebagai adsorben karena kemampuannya memisahkan spesi-spesi sasaran melalui prinsip pertukaran ion (Erdem et al. 2004). Alasan utama digunakannya zeolit sebagai adsorben dalam pengendalian cemaran dan pemulihan logam

adalah harganya yang murah dan

ketersediaannya yang melimpah di permukaan bumi (Medvidovic et al. 2006). Akan tetapi, umumnya zeolit alam masih banyak tercampur dengan materi pengotor. Oleh karena itu, zeolit alam perlu diaktivasi dan dimodifikasi sebelum digunakan sebagai pengemban logam aktif.

Ditizon

Difeniltiokarbazon (ditizon) merupakan reagen yang sudah dikenal dan masih digunakan sebagai agen kromogenik untuk penentuan logam berat dengan ekstraksi klasik analit dalam medium pelarut organik (Nezio et al. 2005). Ditizon merupakan padatan hitam-lembayung yang tidak larut dalam air, larut dalam larutan amonia serta larut dalam kloroform dan karbon tetraklorida menghasilkan larutan hijau. Reagen ini baik untuk penentuan logam dalam jumlah kecil (Rajesh et al. 2003).

Ditizon mempunyai dua atom hidrogen aktif yang dapat disubstitusi dengan kation. Selain itu, ditizon juga merupakan molekul yang memiliki atom donor elektron, yaitu sulfur dan nitrogen yang dapat bereaksi dengan kation seperti Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Pt, Au, Hg, Ti, Pb, Bi, Se, Te, dan Po. (Costa et al. 2002). Struktur ditizon dapat dilihat pada Gambar 2.

H N

N SH

N N

Gambar 3 Struktur ditizon (Nezio et al. 2005).

Ditizon dikenal sebagai salah satu zat pengkelat yang menunjukkan sensitivitas dan selektivitas yang baik terhadap ion Pb2+ dalam suasana basa (Rajesh & Manikandan 2008). Menurut Lang et al. (2008), pH optimum untuk pengompleksan ion Pb2+ dengan ditizon menggunakan metode ekstraksi pelarut adalah 9.5. Pada suasana asam, terjadi kompetisi antara ion Pb2+ dengan H+ untuk berikatan dengan ditizon. Jika H+ berikatan dengan ditizon maka akan terbentuk asam ditizonat

sedangkan bila Pb2+ berikatan dengan ditizon akan terbentuk kompleks Pb2+−ditizon yang tidak stabil. Dalam suasana basa, ion OH -akan berikatan dengan salah satu ion H+ pada ditizon sehingga membentuk anion ditizonat. Bentuk anion ini akan membentuk kompleks yang stabil dengan Pb2+.

Logam Pb

Timbal atau plumbum adalah logam berwarna kehitaman dengan nomor atom 82 dan nomor massa 207.2 g/mol. Timbal mempunyai titik leleh 327.5 ºC dengan berat jenis 11.4 g/cm3. Menurut Mahmoud et al.

(2010), pencemaran timbal dapat berasal dari kegiatan industri yang berhubungan dengan pembuatan baterai, cat, minyak, elektronik, pembakaran bahan bakar motor, dan emisi mobil.

Timbal merupakan salah satu jenis logam berat yang diketahui beracun bagi makhluk hidup termasuk manusia. Timbal dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui pernapasan, makanan dan air yang terkontaminasi oleh logam timbal, serta absorpsi melalui kulit (Supriharyono 2000). Akumulasi logam ini di dalam tubuh dapat mengakibatkan keracunan kronis. Keracunan Pb dapat mengakibatkan anemia, kerusakan otak dan fungsi ginjal, serta hematologi yang serius.

Timbal secara alami terdapat dalam perairan dengan kadar 0.002−0.01 ppm. Kadar maksimum timbal pada perairan yang dianjurkan WHO adalah kurang dari 0.01 ppm (Ensafi dan Shiraz 2008). Menurut SNI 01-3553-2006, kadar maksimum timbal dalam air minum adalah 0.005 ppm.

Spektrofotometer Serapan Atom Spektroskopi Serapan Atom (SSA) adalah suatu teknik analisis yang umumnya digunakan untuk penentuan unsur-unsur logam dan metaloid yang berdasarkan pada absorpsi radiasi oleh atom bebas unsur logam tersebut. Teknik SSA berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Cahaya yang diserap mempunyai cukup energi untuk menyebabkan atom mengalami transisi elektronik dari tingkat dasar ke tingkat transisi elektronik dari tingkat dasar ke tingkat tereksitasi. Tingkat energi elektronik suatu unsur bersifat spesifik, sehingga energi yang diserap untuk menimbulkan transisi juga bersifat khas (Skoog et al. 2007).

Teknik SSA digunakan untuk penentuan logam berat karena memiliki tingkat akurasi, presisi, sensitivitas dan selektivitas yang baik, serta harga operasi yang murah (Skoog et al. 2007). Logam Pb dipilih dari daftar logam berat untuk diuji karena logam tersebut biasa ditemukan dalam limbah B3. Menurut SNI 6989.8:2009, penentuan logam timbal pada air limbah menggunakan spektrofotometer serapan atom pada kisaran kadar Pb 1.0 mg/L−20.0 mg/L. Panjang gelombang yang digunakan untuk mendeteksi logam timbal adalah 283.3 nm dan 217 nm dengan koreksi

background.

Adsorpsi

Salah satu metode yang digunakan untuk menghilangkan zat pencemar dari air limbah adalah adsorpsi (Diantariani et al. 2008). Adsorpsi merupakan terjerapnya suatu zat pada permukaan adsorben. Zat yang teradsorpsi merupakan fase teradsorpsi (adsorbat) dan zat yang mengadsorpsi disebut adsorben. Adsorben pada umumnya adalah zat padat yang berongga, seperti zeolit. Pada umumnya, untuk dapat mengadsorpsi, zeolit harus didehidrasi dulu dengan aktivasi, baik secara fisik maupun kimia.

Terdapat dua metode adsorpsi, yaitu tumpak (batch) dan lapik tetap (fixed bed). Pada metode tumpak larutan contoh dicampur dan dikocok dengan bahan penjerap sampai tercapai kesetimbangan. Jerapan fase padat ini mencapai kesetimbangan saat adsorben telah jenuh oleh adsorbat. Zat yang tidak teradsorpsi selanjutnya dipisahkan dari campuran dengan penyaringan. Setelah kesetimbangan tercapai, dilakukan pengu-kuran konsentrasi zat sisa pada filtrat untuk penetapan kondisi kesetimbangan.

Metode lapik tetap merupakan metode adsorpsi dengan menempatkan adsorben dalam kolom sebagai lapik dan adsorbat dialirkan ke dalam kolom tersebut sebagai influen. Larutan yang keluar dari kolom merupakan sisa larutan yang tidak teradsorpsi yang disebut efluen. Influen dialirkan ke lapik hingga padatan lapik tersebut mendekati jenuh dan pemisahan yang diinginkan tidak dapat diperoleh lagi. Aliran tersebut kemudian dialirkan ke lapik berikutnya hingga adsorpsi jenuh dapat digantikan atau diregenerasi.

Isoterm Adsorpsi

Isoterm adsorpsi menunjukkan hubungan kesetimbangan antara konsentrasi adsorbat yang teradsorpsi pada permukaan padatan dengan konsentrasi adsorbat yang tetap berada dalam larutan. Kesetimbangan terjadi saat laju pengikatan adsorben terhadap adsorbat sama dengan laju pelepasannya. Terdapat beberapa

isoterm yang dikembangkan untuk

menggambarkan interaksi antara adsorben dengan adsorbat. Tipe isoterm yang biasa digunakan untuk menggambarkan fenomena adsorpsi padat-cair adalah tipe isoterm Langmuir dan Freundlich.

Isoterm Langmuir didasarkan atas beberapa asumsi , yaitu (a) adsorpsi hanya terjadi pada lapisan tunggal (monolayer), (b) panas adsorpsi tidak tergantung pada penutupan permukaan, (c) semua bagian dan permukaannya bersifat homogen, dan (d) sejumlah tertentu tapak aktif adsorben yang membentuk ikatan kovalen atau ion (Payne dan Abdel-Fattah 2004). Persamaan isoterm Langmuir dapat dituliskan sebagai berikut:

Ce Qe=

1 KLQ_m

+ Ce Q_m

Nilai Ce (mg/L), Qe (mg/L), dan Qm (mg/g) merupakan konsentrasi kesetimbangan Pb(II), kapasitas adsorpsi saat kesetimbangan, dan kapasitas adsorpsi maksimum persamaan Langmuir.

Persamaan isoterm Freundlich didasarkan atas beberapa asumsi, yaitu (a) terbentuknya beberapa lapisan (multilayer) dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan adsorben, (b) bagian tapak aktif pada permukaan adsorben bersifat heterogen, dan (c) hanya melibatkan gaya Van der Waals sehingga adsorbat dapat bergerak dari satu bagian permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben. Persamaan isoterm Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut:

log Q_e= log KF +

1 nlog Ce

Nilai Ce (mg/L), Qe (mg/L), dan KF (mg/g)

merupakan konsentrasi kesetimbangan Pb(II), kapasitas adsorpsi saat kesetimbangan, dan kapasitas adsorpsi maksimum persamaan Freundlich.

Postulat Dubinin-Radushkevich me-ngenai teori pengisian volume mikropori biasa digunakan untuk adsorpsi dari fase gas. Teori Dubinin-Radushkevich diterapkan pada data adsorpsi untuk mengetahui mekanisme adsorpsi. Teori ini juga memberikan beberapa

parameter seperti kapasitas dan energi adsorpsi. Persamaan Dubinin-Radushkevich dapat dituliskan sebagai berikut:

ln Q_e=lnQ_DR + K

Nilai Qe (mg/g) merupakan kapasitas adsorpsi saat kesetimbangan dan QDR (mg/g)

merupakan kapasitas adsorpsi maksimum persamaan Dubinin-Radushkevich. Pada Persamaan Dubinin-Radushkevich, nilai ε merupakan potensial Polanyi yang dapat ditentukan dalam persamaan

ε = RT ln (1 + 1 Ce)

di mana R merupakan konstanta gas ideal (8.3143 J/K.mol) dan T merupakan suhu kontak. Energi bebas rata-rata adsorpsi (Ea) (kJ/mol) dapat ditentukan berdasarkan Persamaan Dubinin-Radushkevich dengan menyubstitusi nilai konstanta Dubinin-Radushkevich, K (kJ2/mol2), dari plot ln Qe

terhadap ε2

.

Ea= (-2 K)-0.5

Berdasarkan nilai Ea yang diperoleh, ada dua asumsi terhadap jenis adsorpsi. Jika Ea kurang dari 8.00 kJ/mol maka proses adsorpsi yang terjadi merupakan adsorpsi fisika. Jika nilai Ea yang didapat lebih dari 8.00 kJ/mol maka proses adsorpsi yang terjadi merupakan adsorpsi kimia (Chen dan Chen 2009).

Model Termodinamika

Parameter yang terkait dengan proses adsorpsi dapat diprediksi melalui hubungan antara konstanta kesetimbangan adsorpsi Langmuir (KL) dengan suhu. Berdasarkan

persamaan Van’t Hoff, perubahan energi Gibbs standar (ΔGº), entalpi standar (ΔHº) and entropi (ΔSº) dapat dihitung. Parameter termodinamika dapat dinyatakan melalui persaman berikut ini:

lnKL=

ΔS0 R

-ΔH0 RT

Melalui plot antara ln KL dengan 1/T,

maka akan diperoleh slop dan intersep sebagai

nilai ΔH⁰ dan ΔS⁰. Nilai-nilai ini digunakan untuk menghitung ΔG⁰ dari persamaan Gibbs,

ΔG⁰ = ΔH⁰ - T ΔS⁰ pada suhu tetap. Parameter termodinamika diperoleh dengan asumsi entalpi tidak dipengaruhi oleh suhu (Chen dan Chen 2009).

METODE

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian adalah alat-alat kaca, lempeng pemanas, tanur, oven, alat kocok, pH-meter, spektrofotometer serapan atom (SSA), alat difraksi sinar-X (XRD), dan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR).

Bahan-bahan yang digunakan adalah zeolit alam asal Lampung, akuades, air deionisasi, difeniltiokarbazon (ditizon), larutan Pb(NO3)2,

larutan HCl 0.02 M, larutan NaCl 1 M, larutan NaOH 0.1 M, dan larutan HNO3 0.1 M, etanol

96%, dan dietil eter.

Lingkup Kerja

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, meliputi praperlakuan zeolit, aktivasi zeolit, memodifikasi zeolit dengan ditizon, menentukan jumlah ditizon yang terjerap pada zeolit, karakterisasi zeolit, penentuan kondisi optimum penjerapan ion logam Pb(II) menggunakan zeolit tanpa modifikasi dan termodifikasi ditizon (metode tumpak), dan menentukan isoterm adsorpsi beserta termodinamikanya (Lampiran 1).

Preparasi Zeolit

Zeolit alam asal Lampung dicuci dengan akuades, dikeringudarakan, kemudian digerus dan diayak sehingga diperoleh zeolit dengan ukuran butir lolos ayakan 60 mesh. Zeolit kemudian dipanaskan dalam oven bersuhu 300 ºC selama 3 jam (Suwardi 2000).

Aktivasi Zeolit

Sebanyak 100 g zeolit siap pakai dicampurkan ke dalam 1 L larutan HCl 0.02 M. Campuran diaduk dengan pengaduk magnetik 250 rpm, selama 24 jam. Kemudian, zeolit dicuci dengan air deionisasi sampai bebas ion klorida. Setelah itu, zeolit direndam dengan 1 L larutan NaCl 1 M. Campuran diaduk dengan kecepatan 250 rpm, selama 24 jam. Zeolit dicuci dengan air deionisasi hingga bebas ion klorida dan dikeringkan selama 2 jam dalam oven pada suhu 120 ºC (Buasri et al. 2008).

Sintesis Zeolit yang Termodifikasi dengan Ditizon

Difeniltiokarbazon (ditizon) sebanyak 2.56 g (~10.0 mmol), sebagai modifier

organik ditimbang dan dimasukkan ke dalam 500 mL labu bulat dan dilarutkan sempurna dalam 400 mL etanol 96% dengan pemanasan pada 50 °C. Sebanyak 10.0±0.1 g zeolit alam ditambahkan dan direaksikan dengan campuran pada suhu tersebut selama 6 jam. Fase zeolit yang telah dimodifikasi disaring dan dicuci menggunakan 50 mL etanol sebanyak 3 kali ulangan kemudian dicuci dengan 50 mL dietil eter. Setelah itu, adsorben zeolit termodifikasi dikering-udarakan semalam (Mahmoud et al. 2010).

Penentuan Jumlah Ditizon yang Teradsorpsi pada Zeolit

Penentuan ditizon yang teradsorpsi di permukaan zeolit didasarkan pada metode desorpsi termal. Sebanyak 500 mg zeolit kering ditimbang sebelum dimodifikasi. Sebanyak 500±1 mg adsorben zeolit yang termodifikasi ditimbang dan dibakar pada suhu 550 °C dalam tanur. Suhu awal diatur 50 °C dan dinaikkan secara bertahap sampai suhu 550 °C dalam waktu 20 menit. Suhu akhir dipertahankan selama 1 jam, kemudian suhu dalam tanur diturunkan sampai 70 °C. Sampel didinginkan dalam desikator sampai suhu mencapai suhu kamar. Banyaknya ditizon yang menempel pada permukaan zeolit diperoleh dengan membandingkan bobot yang hilang dari zeolit sebelum dan sesudah modifikasi (Mahmoud et al. 2010).

Penentuan Nitrogen Total pada Zeolit Modifikasi Ditizon dengan Metode Kjeldahl

Destruksi sampel. Sebanyak 0.2 g zeolit termodifikasi ditizon dimasukkan dalam labu distilasi. Kemudian, ditambahkan 1.9 g katalis selenium (campuran Se, CuSO4, dan Na2SO4),

5 mL H2SO4 pekat, dan 5 tetes parafin ke

dalam labu distilasi secara berturut-turut. Setelah itu, labu digoyangkan dan dipanaskan selama 1 jam hingga diperoleh cairan berwarna hijau terang.

Distilasi sampel. Sebanyak 50 mL air distilasi dan 20 mL larutan NaOH 50% ditambahkan dalam labu distilasi yang berisi sampel yang telah didestruksi. Sebanyak 10 mL H2BO4 4% dan 5 tetes indikator Conway

diisikan ke dalam Erlenmeyer 125 mL yang akan menampung distilat. Setelah itu, labu didistilasi hingga diperoleh sekitar 50 mL cairan di Erlenmeyer.

Standardisasi HCl. Sebanyak 10 mL larutan baku primer Na2B4O7·10H2O (boraks)

0.1000 N dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditambahkan 3 tetes indikator merah metil. Kemudian larutan boraks dititrasi dengan HCl 0.1 N. Titik akhir tercapai saat warna larutan berubah dari kuning menjadi merah. Titrasi dilakukan triplo.

Titrasi sampel. Sebanyak 50 mL filtrat hasil distilasi dititrasi dengan larutan HCl 0.1000 N yang telah distandardisasi. Titik akhir tercapai saat warna larutan berubah menjadi merah. Titrasi dilakukan simplo.

Penentuan Kapasitas Tukar Kation

Sebanyak 2.5 g zeolit dimasukkan ke dalam tabung perkolasi yang telah dilapisi berturut-turut dengan kertas saring dan pasir terlebih dahulu dengan susunan bagian bawah adalah kertas saring untuk menutup lubang dasar tabung dan di atasnya 2.5 g pasir, bagian tengah diisi dengan 2.5 g zeolit yang telah dicampur dengan sedikit pasir, dan bagian atas ditutup dengan 2.5 g pasir. Ketebalan setiap lapisan pada sekeliling tabung diupayakan sama. Selanjutnya, diperkolasi dengan ammonium asetat pH 7 sebanyak 2 × 25 mL dengan selang waktu 30 menit. Setelah itu, tabung perkolasi yang masih berisi contoh diperkolasi dengan 100 mL etanol 96% untuk menghilangkan kelebihan ammonium. Sisa etanol dalam tabung perkolasi dibuang. Setelah itu, zeolit diperkolasi dengan NaCl 10% sebanyak 50 mL. Filtrat ditampung dalam labu takar 50 mL dan dihimpitkan dengan larutan NaCl 10%.

Filtrat diambil sebanyak 0.1 mL dan dimasukkan dalam tabung reaksi. Kemudian, 2 mL larutan kalium natrium tartrat, 2 mL larutan fenol, dan 2 mL hipoklorit ditambahkan secara berurutan. Campuran didiamkan selama 15 menit, sampai warna hijau yang terbentuk stabil, kemudian dikocok hingga homogen. Larutan diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 636 nm (Balai Penelitian Tanah 2005).

Penentuan pH Optimum Penjerapan Pb(II)

Sebanyak 25 mL larutan Pb(II) 50 ppm dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL. Kemudian, larutan diatur pH−nya (2, 4, 6, 8, 10) dengan menambahkan NaOH 0.1 N atau HNO3 0.1 M tetes demi tetes. Setelah pH

tercapai, sebanyak 0.2 g zeolit dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditutup. Larutan dikocok menggunakan alat kocok selama 60 menit, lalu disaring. Filtrat dan larutan awal diukur menggunakan spektrometer serapan atom (Buasri et al. 2008).

Penentuan Bobot Adsorben Optimum Sebanyak 25 mL larutan Pb(II) 50 ppm yang telah diatur pada pH 6 dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL. Setelah itu, sebanyak 0.05; 0.1; 0.2; 0.3; dan 0.5 g zeolit modifikasi ditizon dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditutup. Kemudian larutan dikocok menggunakan alat kocok selama 60 menit, lalu disaring. Filtrat dan larutan awal logam diukur menggunakan spektrometer serapan atom (Buasri et al. 2008).

Penentuan Waktu Kontak Optimum Sebanyak 25 mL larutan Pb(II) 50 ppm yang telah diatur pada pH optimum dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL. Setelah itu, sebanyak 0.2 g zeolit dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditutup. Kemudian larutan dikocok menggunakan alat kocok selama 15, 30, 60, 90, 120 menit, lalu disaring. Filtrat dan larutan awal logam diukur menggunakan spektrometer serapan atom (Buasri et al. 2008).

Penentuan Kapasitas Penjerapan Pb(II) Menggunakan Metode Tumpak

Larutan yang digunakan dalam metode tumpak adalah larutan Pb(NO3)2. Larutan stok

Pb(II) disiapkan dengan konsentrasi 1000 ppm. Sebanyak 25 mL larutan Pb(II) 50-500 ppm dalam air dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL. Kemudian larutan Pb(II) diatur pada pH optimum. Setelah pH tercapai, sebanyak 0.2 g zeolit dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditutup. Kemudian larutan dikocok menggunakan alat kocok selama 1 jam. Filtrat dan larutan awal Pb2+ diukur menggunakan spektrometer serapan atom. Pekerjaan dilakukan juga pada suhu 30, 40 dan 50 ºC untuk menghitung parameter termodinamika (Chen dan Chen 2009).

Pencirian Zeolit

Zeolit sebelum dan sesudah aktivasi dikarakterisasi menggunakan XRD untuk mengetahui jenis zeolit yang digunakan. Zeolit awal, aktivasi, dan termodifikasi ditizon dikarakterisasi dengan FTIR.

Analisis gugus fungsi dengan FTIR. sampel disiapkan masing-masing sebanyak 2 mg, kemudian masing-masing digerus bersama 200 mg serbuk KBr anhidrat. Campuran ini kemudian dianalisis gugus fungsinya dengan alat FTIR.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kapasitas Tukar Kation

Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan salah satu sifat kimia terpenting zeolit sebagai adsorben. KTK dapat digunakan sebagai salah satu parameter mutu zeolit. Kapasitas tukar kation merupakan ukuran jumlah kation yang dapat dipertukarkan. Kation yang dapat dipertukarkan pada zeolit hanya kation yang terikat lemah di sekitar pusat tetrahedral Al, dan yang dapat dihilangkan atau ditukar dengan pencucian zeolit dengan larutan pekat dari kation lain. KTK ditentukan oleh derajat substitusi Al3+ terhadap Si4+ pada kerangka zeolit. Semakin besar derajat substitusi, semakin besar kation alkali maupun alkali tanah yang diperlukan untuk menetralkannya. Penentuan KTK dilakukan dengan menukar kation tukar dari zeolit dengan kation NH4+

yang berasal dari larutan ammonium asetat. Perbandingan dari hasil pengukuran KTK dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Perbandingan hasil pengukuran KTK

Sampel KTK

(mek/100 g)

Zeolit asal Lampung 65.33 Zeolit setelah pemanasan 300 ºC 60.61

Zeolit teraktivasi 73.50

Zeolit modifikasi ditizon 75.01 Zeolit alam pada umumnya masih banyak mengandung pengotor, maka perlu diaktifkan terlebih dahulu agar kemampuan adsorpsinya meningkat. Proses aktivasi zeolit pada penelitian ini dilakukan melalui proses fisis dan kimia. Proses aktivasi secara fisis dilakukan dengan pemanasan zeolit pada suhu 300 ºC selama 3 jam (Suwardi 2000). Pemanasan ini bertujuan menguapkan air yang terperangkap pada pori-pori kristal zeolit sehingga jumlah pori dan luas permukaan spesifiknya bertambah. Berdasarkan Tabel 1, nilai KTK zeolit awal sebesar 65.33 mek/100g. Setelah mengalami pemanasan pada suhu 300 ºC, nilai KTK turun menjadi 60.61 mek/100g. Menurut Armbruster (1993), jika zeolit dipanaskan pada suhu tinggi hingga taraf tertentu, akan terjadi dehidroksilasi yang melepaskan molekul air terikat pada struktur bangun zeolit. Hal ini dapat mengakibatkan penurunan nilai kapasitas tukar kation.

Proses aktivasi zeolit secara kimia

menggunakan larutan HCl untuk

membersihkan permukaan pori dan

melepaskan senyawa pengganggu. Setelah itu, zeolit dibuat menjadi bentuk homoion Na-zeolit dengan menggunakan larutan NaCl. Kapasitas tukar kation zeolit setelah aktivasi meningkat menjadi 73.50 meK/100g. Zeolit yang telah dibuat dalam bentuk homoion memiliki kemampuan tukar kation yang lebih besar, disebabkan seragamnya proses diffusi di dalam mekanisme pertukaran kation tersebut (Fatimah 2000). Selain aktivasi, peningkatan mutu zeolit alam juga dapat dilakukan melalui modifikasi. Pada penelitian ini, zeolit alam dimodifikasi dengan difeniltiokarbazon (ditizon). Hal ini bertujuan untuk memperbesar kapasitas penjerapan zeolit sebagai adsorben alam dalam menjerap ion logam Pb. Kapasitas pertukaran kation zeolit setelah dimodifikasi meningkat menjadi 75.01 mek/100g. Hal ini dapat disebabkan adanya molekul ditizon sebagai agen pengkelat yang telah terjerap pada permukaan zeolit.

Pencirian Zeolit

Karakterisasi struktur zeolit dilakukan menggunakan X-Ray Diffractometer (XRD) untuk mengetahui komposisi utama mineral zeolit. Berdasarkan hasil analisis XRD (Lampiran 2 dan 3), zeolit yang digunakan termasuk ke dalam jenis zeolit heulandit-Sr. Pada umumnya, zeolit alam asal Lampung mengandung campuran antara klinoptilolit dan mordenit dengan montmorilonite sebagai mineral pengotor (Suwardi 2000). Heulandit dan klinoptilolit merupakan dua jenis zeolit dalam satu kelompok. Kedua zeolit ini mempunyai 10 anggota cincin sistem saluran pori dengan 8 anggota cincin saluran silang. Klinoptilolit mempunyai rasio Si/Al lebih besar dari 4, sedangkan rasio Si/Al pada heulandit adalah 4. Heulandit mempunyai kekuatan ikatan yang lemah pada satu arah, akibatnya stabilitas ketahanan termal antara kedua jenis ini berbeda. Klinoptilolit stabil pada pemanasan di atas 500 ºC, sedangkan heulandit dapat mengalami kerusakan struktur pada pemanasan sekitar 350 ºC (Cotton 2008).

Gambar 4 Difraktogram sinar X pada zeolit alam asal Lampung sebelum diaktivasi.

Gambar 5 Difraktogram sinar X pada zeolit alam asal Lampung setelah diaktivasi.

.

Difraktogram sinar X pada zeolit sebelum diaktivasi (Gambar 4) dengan zeolit setelah diaktivasi (Gambar 5) tidak mengalami banyak perubahan. Hal ini menunjukkan tidak terjadi banyak perubahan pada zeolit setelah proses aktivasi. Difraktogram sinar X zeolit aktivasi menunjukkan peningkatan intensitas, terutama pada daerah 2ϴ = 28.07º. Selain itu, jumlah puncak yang dihasilkan pada zeolit teraktivasi lebih banyak. Hal ini menun-jukkan adanya peningkatan kristalinitas zeolit setelah mengalami aktivasi dari 67.05% menjadi 78.04%. Menurut Armbruster (2001), zeolit jenis heulandit mempunyai ketahanan terhadap asam lebih rendah dibandingkan klinoptilolit. Pencucian heulandit dengan asam dapat menyebabkan penurunan jumlah Al dan kation permukaan pada kerangka tambahan zeolit sehingga membuka lapisan amorf silika. Akan tetapi, pencucian asam dengan konsentrasi yang rendah (HCl 0.02 M) pada penelitian ini tidak dapat merubah struktur zeolit.

Pencirian zeolit juga dilakukan dengan

fourier transform infra red (FTIR). Secara spektroskopis, zeolit dapat diamati pada

rentang bilangan gelombang 300˗1300 cm-1. Bilangan gelombang tersebut merupakan daerah utama serapan ikatan tetrahedral dari komponen utama penyusun zeolit, SiO4

4-dan AlO45-. Rentangan simetri O-Al-O atau

O-Si-O pada internal tetrahedral akan muncul pada daerah 650-720 cm-1 sedang untuk pertautan eksternal akan muncul pada 750-820 cm-1. Tekukan Si-O atau Al-O akan muncul pada daerah 420-500 cm-1, sedangkan serapan pada daerah 950-1250 cm-1 menunjukkan rentangan asimetri (Wietkamp dan Puppe 1999). Rentangan asimetri zeolit alam sebelum dan sesudah aktivasi pada penelitian ini ditunjukkan pada pita 1061 cm-1 dan 1064 cm-1 (Lampiran 4 dan 5).

Gambar 6 Spektra FTIR zeolit alam setelah aktivasi dan modifikasi.

Ditizon dikenal sebagai agen pengkelat yang berperan dalam mengikat logam melalui donor atom nitrogen dan sulfur. Dalam fase teradsorpsi secara fisik, beberapa dari atom-atom donor ditizon terlibat dalam proses adsorpsi fisik dengan permukaan aktif adsorben (Mahmoud et al. 2000). Pembuktian adanya ditizon pada zeolit juga dilakukan melalui analisis gugus fungsi. Hasil FTIR zeolit tanpa modifikasi dan senyawa ditizon dapat dilihat pada Lampiran 6 dan 7. Spektrum FTIR zeolit alam setelah aktivasi 22.40º

30.08º

22.41º 28.07º

30.08º

dan modifikasi ditizon dapat dilihat pada Gambar 6. Spektra zeolit aktivasi terdapat serapan pada 3628 cm-1 yang menunjukkan adanya serapan –OH dari air, pada zeolit modifikasi serapan ini juga masih ditemukan. Ciri yang membedakan kedua zeolit ini terlihat pada bilangan gelombang 2919 cm-1 yang menunjukkan ikatan -C-N- dari ditizon. Selain itu, pita serapan pada 2850 cm-1 menunjukkan ikatan C-H aromatik. Serapan untuk regangan –C=S (1200-1050 cm-1) dari molekul ditizon tidak muncul pada spektrum karena pita serapan ini bergabung ke dalam serapan dari O-Si-O yang kuat di daerah 1067 cm-1 (Yu et al. 2011).

Penentuan Jumlah Ditizon pada Permukaan Zeolit

Sintesis zeolit yang termodifikasi dengan ditizon dilakukan berdasarkan penelitian Mahmoud et al. (2010). Jumlah ditizon yang terjerap dalam zeolit dapat ditentukan dengan cara gravimetrik melalui desorpsi termal. Bobot zeolit sebelum dan sesudah dimodifikasi ditimbang, kemudian sampel dipanaskan pada suhu tinggi. Banyaknya ditizon yang menempel pada permukaan zeolit diperoleh dengan membandingkan bobot yang hilang pada zeolit sebelum dan sesudah modifikasi setelah pemanasan. Berdasarkan Lampiran 8, sebanyak 3.51% ditizon dapat tertempel pada permukaan zeolit. Hasil ini tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian Mahmoud et al. (2010) yang menyatakan 3.46–4.48% ditizon yang tertempel pada permukaan alumina.

Besarnya kandungan ditizon pada zeolit juga dapat ditentukan melalui analisis nitrogen total dengan metode Kjeldahl. Sampel dapat dianalisis menggunakan metode ini karena molekul ditizon mempunyai 4 atom nitrogen. Berdasarkan Lampiran 9, penentuan jumlah ditizon melalui metode Kjeldahl menghasilkan kadar ditizon pada permukaan zeolit sebesar 1.86%. Hasil ini sangat berbeda dengan penentuan jumlah ditizon dengan cara gravimetrik yang menghasilkan kadar ditizon 3,51%. Perbedaan ini dapat disebabkan beberapa faktor, diantaranya adalah pada struktur ditizon terdapat 2 jenis ikatan nitrogen. Dua nitrogen pertama terikat dalam bentuk amina (-NH) sedangkan dua atom yang lain terikat dalam bentuk azo (-N=N-). Saat destruksi sampel, amina akan diubah menjadi ion ammonium (NH4+) sedangkan

azo (-N=N-) akan berubah menjadi unsur nitrogen atau bentuk oksidanya yang dapat

hilang dalam suasana asam panas. Hal ini dapat menyebabkan adanya galat negatif pada penentuan nitrogen dengan metode Kjeldahl dibandingkan dengan metode gravimetrik.

Pengaruh pH terhadap Adsorpsi Pb(II) Penentuan kondisi optimum dilakukan pada penelitian karena setiap adsorben memiliki sifat yang berbeda dalam proses adsorpsi, sehingga kondisi yang dibutuhkan juga berbeda. Selain itu, penentuan kondisi optimum juga dapat dilakukan agar saat aplikasi terhadap limbah industri, adsorben dapat mengadsorpsi logam berat dengan optimal, sehingga dapat diperoleh hasil yang baik. Penelitian ini menggunakan larutan stok Pb(II) dengan konsentrasi 1000 ppm yang dibuat dari larutan Pb(NO3)2 (Lampiran 10).

Kurva larutan standar Pb(II) menghasilkan persamaan garis y = 0.0387x + 0.0079 dengan kelinearan 99.94% (Lampiran 11). Penentuan kondisi optimum adsorpsi zeolit tanpa modifikasi dan modifikasi ditizon dilakukan dengan mengukur tiga parameter, yaitu pH dan konsentrasi awal larutan Pb(II), serta waktu kontak adsorpsi.

Salah satu parameter penting yang menentukan kemampuan adsorben dalam menjerap logam pada permukaan padat-cair adalah pH. Oleh karena itu, kondisi pH harus dijaga stabil selama proses adsorpsi berlangsung. Pengukuran pengaruh pH terhadap adsorpsi logam Pb(II) dilakukan dengan metode tumpak pada pH 2-10. Pengaruh pH larutan terhadap kapasitas dan % adsorpsi ion logam Pb(II) dapat dilihat pada Gambar 7 dan 8.

Gambar 7 Pengaruh pH terhadap kapasitas adsopsi ion logam Pb(II). 0 1 2 3 4 5 6 7

0 2 4 6 8 10

Q ( m g/ g) pH

Gambar 8 Pengaruh pH terhadap % adsopsi ion logam Pb(II).

Berdasarkan Gambar 7 dan 8, terlihat bahwa kapasitas (Q) dan % adsorpsi (%E) terbesar penjerapan ion logam Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi diperoleh pada pH 4. Penjerapan Pb(II) pada pH ini menghasilkan kapasitas dan % adsorpsi paling besar, yaitu 5.8700 mg/g dan 95.98% (Lampiran 12). Hal ini berarti setiap 1 g adsorben mengadsorpsi 5.8700 mg adsorbat dengan presentasi penurunan konsentrasi sebesar 95.98% dari konsentrasi awal larutan. Selain itu, gambar tersebut juga menunjukkan kapasitas dan persen adsorpsi mengalami penurunan pada pH di atas 4. Menurut Inglezakis et al. (2007), penurunan adsorpsi Pb(II) ini mencerminkan penurunan jumlah muatan negatif pada permukaan zeolit. Pada pH rendah, silika pada zeolit menarik ion positif dari adsorbat. Jumlah muatan negatif pada permukaan adsorben menurun dengan meningkatnya pH. Hal ini menyebabkan penurunan adsorpsi Pb(II) dalam larutan pada pH tinggi.

Kapasitas dan % adsorpsi penjerapan ion

logam Pb(II) menggunakan zeolit

termodifikasi ditizon meningkat dengan bertambahnya pH. Namun, pada pH di atas 6 kapasitas dan % adsorpsi menurun (Gambar 7 dan 8). Kapasitas dan % absorbsi tertinggi penjerapan Pb diperoleh pada pH 6, yaitu 6.0823 mg/g dan 99.65% (Lampiran 13). Hal ini berarti setiap 1 g adsorben mengadsorpsi 6,0823 mg adsorbat dengan presentasi penurunan konsentrasi sebesar 99,65% dari konsentrasi awal larutan. Hasil ini sesuai dengan penelitian Mahmoud et al.( 2010) yang menggunakan pH 6 dalam penjerapan Pb(II) menggunakan adsorben alumina-ditizon. Namun, hasil penelitian ini agak berbeda dengan penelitian Putra dan

Mahmudah (2010), yang telah melaporkan pH optimum adsorpsi Pb(II) dengan ditizon yang terimpregnasi dan terfungsionalisasi pada resin Amberlite XAD-16 adalah 10 dan 8.

Penjerapan pada medium asam kuat, terjadi kompetisi antara Pb2+ dengan H+ yang berasal dari HNO3, untuk berikatan dengan

ditizon. Jika H+ berikatan dengan ditizon, maka akan terbentuk asam ditizonat, sedangkan bila Pb2+ berikatan dengan ditizon akan terbentuk kompleks Pb2+-ditizon yang tidak stabil. Kenaikan pH berpengaruh pada semakin banyaknya ion Pb2+ yang terikat pada ditizon karena jumlah ion H+ berkurang sehingga mengurangi kompetisinya dengan ion Pb2+ (Yu et al. 2011). Akan tetapi, pada penelitian ini adsorpsi tidak dilakukan pada pH tinggi karena ion logam Pb2+ sudah dapat membentuk endapan Pb(OH)2 pada pH tinggi.

Berdasarkan stoikiometri, satu ion Pb2+ dapat diikat oleh dua molekul anion ditizonat. Reaksi pembentukan kompleks Pb-ditizon dalam suasana basa dapat dilihat pada Gambar 9.

NH N SH N N Pb2+ OH -N N S HN N N N S NH N

Pb 2 H

+

2 + +

Gambar 9 Reaksi pembentukan kompleks Pb-ditizon dalam suasana basa (Lang

et al. 2008).

Kelompok mineral tektosilikat seperti zeolit mempunyai nilai pH abrasi 7-9. Nilai pH abrasi merupakan indikasi ketahanan ikatan antarsatuan dan antarkerangka satuan tetrahedron-SiO4 dan AlO4. Ikatan O-Si-O dan

O-Al-O dalam rantai tetrahedron akan terdegradasi dalam larutan bernilai pH 7-9 (Birkeland 1974). Nilai pH optimum adsorpsi larutan Pb(II) pada zeolit tanpa modifikasi (4) dan pada zeolit modifikasi (6) berada di bawah nilai pH abrasi. Oleh karena itu, pengaruh pH larutan Pb(II) tidak akan menyebabkan terdegradasinya kerangka satuan tetrahedron-SiO4 dan AlO4 pada

struktur zeolit. 0 20 40 60 80 100 120

2 4 6 8 10

%

E

pH

Pengaruh Bobot Adsorben terhadap Adsorpsi Pb(II)

Pengaruh bobot adsorben terhadap adsorpsi logam Pb (II) pada penelitian ini hanya dilakukan untuk zeolit modifikasi ditizon. Pengaruh bobot adsorben terhadap adsorpsi logam Pb(II) dilakukan dengan metode tumpak dengan bobot adsorben 0.05– 0.5 g. Pengaruh bobot adsorben terhadap adsorpsi ion logam Pb(II) dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10 Pengaruh bobot adsorben terhadap adsorpsi Pb(II) oleh zeolit modifikasi ditizon.

Jumlah ion logam Pb(II) yang terjerap meningkat dengan meningkatnya bobot adsorben (Gambar 10). Akan tetapi, jumlah ion logam Pb(II) terjerap maksimum pada bobot adsorben 0.2 g. Saat bobot adsorben dinaikkan di atas 0.2 g, jumlah logam Pb(II) yang terjerap cenderung tetap. Hal ini dapat disebabkan oleh jumlah adsorbat Pb(II) dalam larutan sudah habis. Oleh karena itu, Penelitian ini menggunakan adsorben sebesar 0.2 g.

Berdasarkan data yang diperoleh (Lampiran 14), diketahui bahwa nilai kapasitas adsorpsi tidak selalu berbanding lurus dengan nilai % adsorpsi. Pada kondisi waktu adsorpsi dan konsentrasi yang sama, kenaikan bobot adsorben menyebabkan penurunan nilai kapasitas adsorpsi tetapi meningkatkan nilai % adsorpsi. Hal ini terjadi karena kapasitas adsorpsi menunjukkan banyaknya adsorbat yang diadsorpsi per bobot adsorben, sehingga nilainya dipengaruhi oleh besarnya bobot adsorben. Jika bobot adsorben dinaikkan sedangkan waktu adsorpsi dan konsentrasi adsorbat tetap, peningkatan jumlah tapak aktif akan meningkatkan penyebaran adsorbat, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan

akan lebih lama. Sebaliknya, persen adsorpsi (%E) menyatakan banyaknya konsentrasi ion logam yang teradsorpsi oleh adsorben sehingga nilainya hanya ditentukan oleh perubahan konsentrasi ion logam setelah diadsorpsi. Semakin banyak jumlah adsorben yang digunakan, maka akan semakin banyak nilai ion logam yang dapat diadsorpsi.

Pengaruh Waktu Kontak terhadap Adsorpsi Pb(II)

Penentuan waktu kontak optimum dilakukan untuk mengetahui waktu minimum yang dibutuhkan oleh adsorben dalam menjerap ion logam Pb(II) secara maksimum sampai tercapai keadaan jenuh. Pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi ion logam Pb(II) dapat dilihat pada Gambar 11 dan 12.

Gambar 11 Pengaruh waktu kontak terhadap kapasitas adsorpsi Pb(II).

Gambar 12 Pengaruh waktu kontak terhadap % adsorpsi Pb(II).

1.05 1.1 1.15 1.2 1.25

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

P b (I I) y an g te r je r ap ( m g)

Bobot Adsorben (g)

5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2

0 30 60 90 120

Q

(

m

g/

g)

Waktu Kontak (menit)

tanpa modifikasi modifikasi ditizon

88 90 92 94 96 98 100

15 30 60 90 120

%

E

Waktu Kontak (menit)

Waktu kontak optimum yang diperoleh pada adsorpsi Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi adalah 60 menit (Gambar 11 dan 12). Pada waktu 60 menit, pH larutan 4, dan bobot adsorben sebanyak 0.2 g zeolit tanpa modifikasi menghasilkan kapasitas dan persen adsorpsi sebesar 6.0253 mg/g dan 98.76% (Lampiran 15). Waktu optimum merupakan waktu terjadi keadaan kesetimbangan antara laju adsorpsi dan desorpsi (Alias et al. 2008). Setelah melewati 60 menit, kapasitas dan % adsorpsi mengalami penurunan. Hal ini menunjukkan pada waktu pengocokan 60 menit, kontak antara zeolit sebagai adsorben dan larutan Pb(II) sebagai adsorbat telah mengalami kesetimbangan. Kapasitas dan % adsorpsi cenderung konstan pada pengocokan 60 menit karena seluruh permukaan zeolit mengadsorpsi ion Pb(II). Setelah waku pengocokan dinaikkan, kapasitas dan % adsorpsi menurun karena terjadi proses desorpsi adsorbat yang telah teradsorpsi.

Ion logam Pb(II) dapat tertahan dengan baik oleh zeolit modifikasi ditizon mulai waktu kontak 15 menit (Gambar 11 dan 12). Pada waktu kontak 15 menit, kapasitas dan % adsorpsi yang diperoleh sebesar 6.0578 mg/g dan 99.37%. Kapasitas dan % adsorpsi mengalami sedikit kenaikan saat waktu kontak ditambah hingga 60 menit, menjadi 6.0854 mg/g dan 99.65% (Lampiran 16). Hal ini dapat disebabkan oleh permukaan zeolit yang mulai jenuh karena kontak antara zeolit sebagai adsorben dan larutan Pb(II) sebagai adsorbat telah mengalami kesetimbangan. Setelah penambahan waktu kontak selama 2 jam, kapasitas dan % adsorpsi penjerapan Pb(II) hanya mengalami sedikit penurunan. Apabila waktu kontak terus ditambah, kemungkinan kapasitas dan % adsorpsi akan turun akibat proses desorpsi adsorbat yang telah teradsorpsi.

Pengaruh Konsentrasi Awal Larutan terhadap Adsorpsi Pb(II)

Pengaruh konsentrasi awal adsorbat terhadap kapasitas adsorpsi pada suhu ruang ditunjukkan Gambar 13. Berdasarkan Gambar 13, kapasitas adsorpsi terbesar untuk zeolit tanpa modifikasi dan zeolit termodifikasi terjadi saat konsentrasi larutan Pb(II) sebesar 250 ppm dan 300 ppm. Saat konsentrasi awal diperbesar nilai kapasitas adsorpsi cenderung turun karena permukaan zeolit telah jenuh akibat kontak antara zeolit sebagai adsorben dan larutan Pb(II) sebagai adsorbat telah mengalami kesetimbangan.

Gambar 13 Pengaruh konsentrasi larutan Pb(II) terhadap % adsorpsi penjerapan.

Gambar 14 Hubungan antara konsentrasi kesetimbangan (Ce) dengan kapasitas adsorpsi.

Hubungan antara konsentrasi larutan Pb(II) saat kesetimbangan dengan kapasitas adsorpsi pada suhu ruang dapat dilihat pada Gambar 14. Kapasitas adsorpsi ion logam Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi lebih kecil dibandingkan dengan zeolit modifikasi. Kapasitas adsorpsi Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi pada 250 ppm sebesar 23.2191 mg/g (Lampiran 17), sedangkan kapasitas adsorpsi Pb(II) oleh zeolit termodifikasi ditizon pada 300 ppm sebesar 26.8911 mg/g (Lampiran 18). Hasil penelitian ini lebih tinggi dibandingkan dengan Mahmudah (2010) yang telah melaporkan konsentrasi terbaik larutan Pb2+ yang diperoleh pada adsorpsi menggunakan resin XAD-16

0 5 10 15 20 25 30

0 100 200 300 400 500

Q

(

m

g/

g)

Konsentrasi awal Pb (II) (ppm)

tanpa modifikasi modifikasi ditizon 0 5 10 15 20 25 30

0 100 200 300 400 500

Q e (m g/ g) Ce (ppm) Tanpa modifikasi Modifikasi ditizon

terfungsionalisasi ditizon adalah 10 ppm dengan kapasitas adsorpsi sebesar 0.8608 mg/g. Pengaruh konsentrasi awal Pb(II) terhadap adsorpsi juga dikerjakan pada suhu yang berbeda, antara 30-50 ºC (Lampiran 19). Hasil penelitian menunjukkan kapasitas adsorpsi kedua adsorben meningkat dengan kenaikan suhu adsorpsi.

Isoterm Adsorpsi

Isoterm adsorpsi menunjukkan hubungan kesetimbangan antara konsentrasi zat terlarut yang teradsorpsi pada permukaan padatan dan jumlah adsorben pada suhu tetap. Pada penelitian ini, adsorpsi ion logam Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi dan modifikasi ditizon diuji dengan tiga persamaan, yaitu persamaan Freundlich, Langmuir, dan Dubinin-Radushkevich. Perhitungan isoterm adsorpsi pada suhu ruang, 30, 40, dan 50 ºC terdapat pada Lampiran 20−23. Nilai koefisien korelasi isoterm adsorpsi pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Nilai koefisien korelasi isoterm adsorpsi ion logam Pb(II)

Isoterm R

2_(%)

28 30 40 50

TM

Langmuir 89.49 89.17 77.26 95.96 Freundlich 25.42 78.30 57.89 88.91

Dubinin-Radushkevich 17.20 66.70 43.40 77.50

ZM

Langmuir 99.13 95.24 96.88 98.28 Freundlich 69.62 84.66 95.38 95.11

Dubinin-Radushkevich 90.50 71.30 60.40 65.90

Keterangan: TM = zeolit tanpa modifikasi. ZM = zeolit modifikasi ditizon.

Pola adsorpsi ditentukan dengan cara membandingkan linearitas kurva yang ditunjukkan oleh harga R2 (Suardana 2008). Berdasarkan nilai linearitasnya, adsorpsi ion logam Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi maupun modifikasi ditizon mengikuti persamaan Langmuir (Tabel 2). Dengan demikian, dapat diasumsikan bahwa proses adsorpsi terjadi melalui mekanisme yang sama dan membentuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum. Selain itu, pola isoterm ini juga tidak berubah dengan bertambahnya suhu lingkungan adsorpsi. Kemampuan adsorpsi maksimum (Qm) untuk

zeolit tanpa modifikasi meningkat dengan bertambahnya suhu adsorpsi. Nilai Qm yang

diperoleh untuk zeolit tanpa modifikasi pada suhu ruang, 30, 40, dan 50 ºC, secara berturut-turut 12.30, 20.96, 29.58, dan 34.13 mg/g. Untuk zeolit modifikasi ditizon, nilai Qm yang

diperoleh sebesar 23.81, 28.74, 39.22, dan 40.16 mg/g (Lampiran 24).

Mekanisme adsorpsi ion logam Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi dan modifikasi ditizon dapat diketahui menggunakan persamaan Dubinin-Raduskevich dengan menentukan nilai energi bebas rata-rata adsorpsi (Ea). Berdasarkan nilai Ea yang diperoleh, ada dua asumsi terhadap jenis adsorpsi. Jika Ea kurang dari 8.00 kJ/mol maka proses adsorpsi yang terjadi merupakan adsorpsi fisik. Jika nilai Ea yang didapat lebih dari 8.00 kJ/mol maka proses adsorpsi yang terjadi merupakan adsorpsi kimia (Chen dan Chen 2009).

Hasil perhitungan menunjukkan bahwa energi bebas rata-rata adsorpsi ion logam Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi dan modifikasi ditizon kurang dari 8 kJ/mol. Hal ini menunjukkan adsorpsi ion logam Pb(II) oleh kedua sampel terjadi secara adsorpsi fisik (fisisorpsi). Nilai parameter dan koefisien korelasi berbagai model isoterm secara lengkap terdapat pada Lampiran 24.

Termodinamika

Parameter yang terkait dengan proses adsorpsi dapat diprediksi melalui hubungan antara konstanta kesetimbangan adsorpsi Langmuir (KL) dengan suhu. Berdasarkan

persamaan Van’t Hoff, perubahan energi

Gibbs standar (ΔGº), entalpi standar (ΔHº)

and entropi (ΔSº) dapat dihitung (Lampiran 25). Grafik hubungan antara ln KL dengan 1/T

dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 15 Hubungan antara ln KL dengan

1/T.

y = 8.55 × 103 _{x- 28.8596} R² = 0.6336

y= 12.61 × 103 _{x- 42.3711} R² = 0.6727

-4 -3 -2 -1 0

0.003 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034

ln

K

L

1/T

Tabel 3 Parameter termodinamika penjerapan ion logam Pb(II)

Sampel T (K) ΔSo (kJ.K/mol) ΔHo (kJ/mol) ΔGo (kJ/mol) Zeolit tanpa modifikasi

30 -0.35 -104.83 1.92

40 5.44

50 8.96

Zeolit modifikasi

ditizon

30 -0.24 -71.10 1.60

40 4.00

50 6.40

Penelitian ini mengambil data dari tiga suhu yang berbeda antara 30-50 ºC untuk menentuan parameter termodinamika. Persamaan garis untuk zeolit tanpa modifikasi adalah y = 12.61×103 x - 42.3711, sedangkan zeolit modifikasi ditizon diperoleh persamaan

y = 8.55×103 x - 28.8596 (Lampiran 25). Parameter termodinamika penjerapan ion logam Pb(II) oleh zeolit tanpa modifikasi dan termodifikasi ditizon dapat dilihat pada Tabel 3. Berdasarkan perhitungan, ΔHo yang diperoleh bernilai negatif untuk kedua sampel. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi berlangsung secara eksoterm. Selain itu,

kedua sampel juga mempunyai nilai ΔGo

positif, yang menunjukkan reaksi berjalan tidak spontan. Akan tetapi, karena nilai ΔSo yang diperoleh negatif, maka adsorpsi menggunakan kedua adsorben ini dapat berlangsung spontan pada suhu yang lebih rendah, berdasarkan perhitungan reaksi dapat berjalan spontan pada suhu kurang dari 25 ºC. Hasil perhitungan ΔGo yang bernilai positif bertentangan dengan fakta yang menunjukkan reaksi adsorpsi telah terjadi pada suhu 30-50 ºC, yang dibuktikan dengan meningkatnya nilai kapasitas adsorpsi. Untuk itu, perlu pengecekan lebih lanjut untuk memastikan kebenaran kedua data. Data pada penelitian ini belum cukup mewaliki kondisi termodinamika karena nilai linearitas yang diperoleh masih rendah, yaitu sebesar 63.36% dan 67.27%. Oleh karena itu, untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan penetapan ulang parameter termodinamika berdasarkan hasil percobaan dengan variasi suhu yang lebih banyak sehingga dapat diperoleh data dengan linearitas lebih baik.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan hasil analisis dengan XRD, zeolit asal Lampung yang digunakan pada penelitian termasuk dalam jenis heulandit-Sr. Keberadaan ditizon pada zeolit telah dibuktikan dengan analisis gravimetrik, penentuan kadar nitrogen, dan analisis gugus fungsi menggunakan FTIR. Kapasitas adsorpsi Pb(II) oleh zeolit termodifikasi ditizon lebih tinggi dibandingkan zeolit tanpa modifikasi. Hasil penelitian menunjukkan kondisi terbaik untuk adsorpsi ion logam Pb(II) pada suhu ruang oleh zeolit tanpa modifikasi diperoleh pada pH 4, konsentrasi larutan Pb(II) 250 ppm, dan waktu kontak 60 menit. Sementara untuk zeolit termodifikasi ditizon diperoleh pada pH 6, konsentrasi larutan Pb(II) 300 ppm, dan waktu kontak 60 menit. Zeolit tanpa modifikasi dan termodifikasi mengikuti pola isoterm Langmuir dan mekanisme adsorpsi fisik.

Saran

Tahapan selanjutnya perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh jumlah ditizon pada zeolit terhadap penjerapan ion logam Pb(II) beserta analisis morfologi permukaan zeolit termodifikasi dengan SEM. Selain itu, perlu dipelajari penggunaan zeolit sebagai materi pengisi minikolom untuk analisis injeksi alir (FIA).

DAFTAR PUSTAKA

Alias MY, Nizam NA. 2009. Removal of Cr (IV) and As (V) from aqueous solution by HDTMA-modified zeolite Y. J Hazard Mater 162 : 1019-1024.

Anthemidis AN, Zachariadis GA, Stratis JA. 2002. On-line preconcentration and determination of copper, lead and

chromium(VI) using unloaded

polyurethane foam packed column by

flame atomic absorption spectrometry in

natural waters and biological samples.

Talanta 58 : 831−840.

Armbruster T.2001. Clinoptilolite-heulandite: applications and basic research. Studies in Surface Science and Catalysis 135 : 13-27.

Armbruster T. 1993. Dehydration mechanism of clinoptilolite and heulandite: Single-crystal X-ray study of Na-poor, Ca-, K-, Mg-rich clinoptilolite at 100 K. American Mineralogist 78 : 260-264.

Birkeland PW. 1974. Pedology, Weathering, and Geomorphological Reasearch. Toronto: Oxford Univ Press.

Buasri A, Chaiyut N, Phattarasirichot K, Yongbut P, Nammueng L. 2008. Use of Natural Clinoptilolite for the Removal of Lead (II) from Wastewater in Batch Experiment. Chiang Mai J Sci 35(3) : 447-456.

Chen A, Chen S. 2009. Biosorption of azo dyes from aqueous solution by glutaraldehyde-crosslinked chitosans. J Hazard Mater 172 : 1111–1121.

Costa ACS, Lopes L, Korn MDGA, Portela

JG. 2002. Separation and

preconcentration of cadmium, copper, lead, nickel by solid-liquid extraction of their cocrystallized naphthalene ditizon chelate is saline matrices. J Braz Chem Soc. 13(5):674-678.

Cotton A. 2008. Dissolution kinetics of clinoptilolite and heulandites in alkaline conditions. Biohorizons 1:38-43.

Diantariani NP, Sudiarta IW, Elantiani NK. 2008. Proses biosorpsi dan desorpsi ion Cr(VI) pada bioserben rumput laut Eucheuma spinosum. J Kimia 2(1):45-52. Ensafi AA, Shiraz AZ. 2008. On-line

separation and preconcentration of lead (II) by solid phase extraction using activated carbon loaded with xylanol orange and its determination by flame atomic absorption spectrofotometry. J Hazard Mater 150 : 554−559.

Erdem E, Karapinar N, Donat R. 2004. The removal of heavy metal cations by natural zeolites. J Colloid Interface Sci 280 : 309–314.

Fatimah I. 2000. Penggunaan Na-zeolit alam teraktivasi sebagai penukar ion Cr3+ dalam larutan. Logika 4(5) : 25-33. Ferreira SLC et al.. 2007. Review of

procedures involving separation and preconcentration for the determination of cadmium using spectrometric techniques.

J Hazard Mater 145 : 358–367.

Inglezakis VJ, Stylianou MA, Gkantzou D, Loizidou MD. 2007. Removal of Pb(II) from aqueous solutions by using clinoptilolite and bentonite as adsorbents.

Desalination 210 : 248–256.

Jing Fan, Chunlai Wu, Yafang Wei, Chuanyun Peng, Pingan Peng. 2007. Preparation of xylanol orange fungtionalized silica gel as a selective solid phase extractor and its application for preconcentration-sepration of mercury from waters. J Hazard Mater 145 : 323– 330.

Lang L, Chiu K, Lang Q. 2008. Spectrometric determination of lead in agricultural, food, dietary supplement, and pharmaceutical samples. Pharm tech

32:74-83.

Las T. 2005. Potensi zeolit untuk mengolah limbah industri dan radioaktif. [terhubung berkala].http://www.batan.go.id/ptlr/11id/

?q=content/potensi-zeolit-untuk-mengolah-limbah-industri-dan-radioaktif [17 Nov 2011].

Mahmoud MA, Osman MM, Amer ME. 2000. Selective pre-concentration and solid phase extraction of mercury(II) from natural water by silica gel-loaded dithizone phases. Anal Chim Acta 415 : 33-40.

Mahmoud ME, Osman MM, Hafez OF, Hegazi AH, Elmelegy E. 2010. Removal and preconcentration of lead (II) and other heavy metals from water by alumina adsorbents developed by surface-adsorbed-dithizone. Desalination 251 : 123–130.

Mahmudah R. 2010. Sintesis dan pencirian Amberlite XAD-16 terfungsionalisasi ditizon untuk retensi ion logam Pb2+ [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Medvidovic NV, Peric J, Trgo M. 2006. Column performance in lead removal from aqueous solutions by fixed bed of natural zeolite–clinoptilolite. Sep Purif Technol 49 : 237–244.

Nezio MSD, Palomeque M, Band BSF. 2005. Automated flow-injection method for cadmium determination with pre-concentration and reagent preparation on-line. Quim. Nova. 1:145-148.

Payne KB, Abdel-Fattah TM. 2004. Adsorption of divalent lead ions by zeolites and activated carbon: effects of pH, temperature, and ionic strength. J. Environ Sci Health, Part A 39 : 2275– 2291.

Putra BR. 2010. Pembuatan dan pencirian

solvent impregnated resin mengandung ditizon terimpregnasi pada Amberlite XAD-16 [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Rajesh N, Manikandan S. 2008.

Spectrophotometric determination of lead after preconcentration of its diphenylthiocarbazone complex on an

Amberlite XAD-1180 column.

Spectrochim Acta A 70:754-757.

Rajesh N, Arrchana L, Prathiba S. 2003. Removal of trace amounts mercury (II) using alumunium hydroxide as the collector. Univ Scientarum 8(2) : 55-59. ShaobinW, Yuelian P. 2010. Natural zeolites

as effective adsorbents in water and wastewater treatment. Chem Eng J 156 : 11–24.

Skoog DA, Holler FJ, Crouch SR. 2007.

Principles of Instrumental Analysis. Ed ke-6. USA: Thomson Brooks/Cole. [SNI] Standar Nasional Indonesia. 2004. SNI

06-6989, 8-2006. Cara uji timbal (Pb) dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)-nyala. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2006. SNI 01-3553-2006. Air Minum Dalam Kemasan. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.

Suardana IN. 2008. Optimalisasi daya adsorpsi zeolit terhadap ion kromium (III). J Penelitian dan Pengembangan Sains & Humaniora 2(1) : 17-33.

Supriharyono MS. 2000. Pelestarian dan Pengelolaan Sumber Daya Alam di Wilayah Pesisir Tropis. Jakarta: PT Gramedia.

Suwardi. 2000. Mineral zeolit: Sifat-Sifat dan Pemanfaatan di Bidang Pertanian. Bogor: Departemen Manajemen Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB.

Weitkamp J dan Puppe L. 1999. Catalysis and Zeolites: Fundamental and Applications. Springer-Verlag Berlin Heidelberg: Germany.

Yu HM, Song H, Chena ML. 2011. Dithizone immobilized silica gel on-line preconcentration of trace copper with detection by flame atomic absorption spectrometry. Talanta 85 : 625–630.

Lampiran 1 Diagram alir penelitian

Isoterm adsorpsi

Suhu ruang, 30, 40, 50 ºC

Optimisasi Adsorpsi

Metode

Batch

Zeolit Tanpa Modifikasi

Penentuan kadar N

total Metode Kjeldahl

Zeolit Modifikasi

FTIR

Penentuan bobot ditizon

Metode desorpsi termal

Zeolit Aktif

Aktivasi :

Pemanasan 300 ºC selama 3 jam HCl 0.02 M; NaCl 1 M

Pemanasan 120 ºC selama 3 jam

Zeolit Lolos 60 mesh

Preparasi Zeolit

Zeolit Asal Lampung

+ 2.56 g difeniltiokarbazon (ditizon)

dalam 400 mL etanol 96%.

+ 50 mL dietil eter

Konsentrasi Pb(II)

Bobot adsorben

Waktu kontak

pH

Dubinin-Radushkevich

Freundlich

Langmuir

Mekanisme adsorpsi Termodinamika

Lampiran 2 Hasil analisis XRD zeolit alam asal Lampung sebelum dan setelah

aktivasi

Lampiran 2 (Lanjutan) Hasil analisis XRD zeolit alam asal Lampung sebelum

dan setelah aktivasi

b.

Zeolit setelah aktivasi

Sampel C awal (ppm)

C awal terukur

(ppm)

*C akhir

C teradsorpsi

(ppm)

m (g)

Langmuir Freundlich Dubinin-Radushkevich

Ce Qe

(mg/g)

Ce/Qe

(g/L) log Ce log Qe ε ε

2

ln Qe

Zeolit tanpa modifikasi

50 49.1481 -0.1525 49.3006 0.2008 -0.1525 6.1380 -0.0248 #NUM! 0.7880 #NUM! #NUM! 1.81 100 93.9912 6.9638 87.0274 0.2007 6.9638 10.8405 0.6424 0.8428 1.0350 3.49 × 102 1.22 × 105 2.38 150 146.7664 6.8798 139.8866 0.2002 6.8798 17.4684 0.3938 0.8376 1.2423 3.53 × 102 1.25 × 105 2.86 200 187.0709 50.4522 136.6187 0.2010 50.4522 16.9924 2.9691 1.7029 1.2303 51.08 2.61 × 103 2.83 250 280.6922 161.0465 119.6457 0.2005 161.0465 14.9184 10.7951 2.2070 1.1737 16.11 2.60 × 102 2.70 300 326.0957 118.0556 208.0401 0.2008 118.0556 25.9014 4.5579 2.0721 1.4133 21.95 4.82 × 102 3.25 350 363.8540 158.5917 205.2623 0.2003 158.5917 25.6194 6.1903 2.2003 1.4086 16.36 2.68 × 102 3.24 400 385.4806 180.6848 204.7958 0.2003 180.6848 25.5611 7.0687 2.2569 1.4076 14.36 2.06 × 102 3.24 450 463.2552 231.2661 231.9891 0.2007 231.2661 28.8975 8.0030 2.3641 1.4609 11.23 1.26 × 102 3.36 500 516.7568 264.4703 252.2865 0.2002 264.4703 31.5043 8.3947 2.4224 1.4984 9.82 96.46 3.45

Zeolit modifikasi

ditizon

50 49.1481 -0.1809 49.3290 0.2010 -0.1809 6.1354 -0.0295 #NUM! 0.7878 #NUM! #NUM! 1.81 100 93.9912 0.4419 93.5493 0.2005 0.4419 11.6645 0.0379 -0.3547 1.0669 3.08 × 103 9.47 × 106 2.46 150 146.7664 3.9871 142.7793 0.2008 3.9871 17.7763 0.2243 0.6007 1.2498 5.82 × 102 3.39 × 105 2.88 200 187.0709 11.6602 175.4107 0.2005 11.6602 21.8717 0.5331 1.0667 1.3399 2.14 × 102 4.59 × 104 3.09 250 280.6922 73.4496 207.2426 0.2008 73.4496 25.8021 2.8467 1.8660 1.4117 35.19 1.24 × 103 3.25 300 326.0957 54.2313 271.8644 0.2011 54.2313 33.7972 1.6046 1.7342 1.5289 47.55 2.26 × 103 3.52 350 363.8540 98.9664 264.8876 0.2006 98.9664 33.0119 2.9979 1.9955 1.5187 26.16 6.85 × 102 3.50 400 385.4806 116.4729 269.0077 0.2011 116.4729 33.4420 3.4828 2.0662 1.5243 22.25 4.95 × 102 3.51 450 463.2552 169.5090 293.7462 0.2007 169.5090 36.5902 4.6326 2.2292 1.5634 15.31 2.34 × 102 3.60 500 516.7568 193.2817 323.4751 0.2005 193.2817 40.3336 4.7921 2.2862 1.6057 13.43 1.80 × 102 3.70

Lampiran 22 (Lanjutan) Data dan perhitungan isoterm adsorpsi pada suhu 40 ºC

Zeolit modifikasi ditizon, konsentrasi awal 200 ppm

Ce = Konsentrasi akhir (ppm)

C terjerap = Konsentrasi awal terukur – Konsentrasi akhir = 187.0709 ppm – 11.6602 ppm

= 175.4107 ppm

Qe (mg/g) = V ( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir)

m adsorben

= 25 mL (187.0709 ppm- 11.6602 ppm)

0.2005 g × mg

1000 mL ppm

= 21.8717

y = 0.0338x+ 1.0235 R²= 0.7726

y= 0.0255x+ 0.3051 R²= 0.9688 0

2 4 6 8 10 12

0 100 200 300

C

e

/Q

e

Ce

Langmuir

Tanpa modifikasi Modifikasi ditizon

y= 0.1893x+ 0.9633 R²= 0.5789

y = 0.1930x+ 1.1340 R²= 0.9538

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8

-1.0 0.0 1.0 2.0 3.0

lo

g

Q

e

log Ce

Freundlich

Tanpa modifikasi Modifikasi ditizon

y= -4 × 10-6_{x+ 3.158}

R²= 0.434

y= -1 × 10-7_{x+ 3.386}

R² = 0.604

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

0.00E+00 5.00E+06 1.00E+07

ln

Q

e

ε2

Dubinin-Radushkevich

Tanpa modifikasi Modifikasi ditizon

ε = RT ln (1 + 1 Ce)

ε = (8.31451 J/K mol) (313 K) ln (1 + 1

11.6602 ) = 2.14 × 10

2

ε2

= (2.14 × 102)2 = 4.59 × 104

Persamaan Langmuir : Ce_Qe= _K1

l Qm

+ _QCe

m

Persamaan Freundlich : log Q_e= log Kf +

1 nlog Ce

Persaman Dubinin-Radushkevich : ln Q_e=lnQ_DR + K

Sampel C awal (ppm)

C awal terukur

(ppm)

*C akhir

C teradsorpsi

(ppm)

m (g)

Langmuir Freundlich Dubinin-Radushkevich

Ce Qe

(mg/g)

Ce/Qe

(g/L) log Ce log Qe ε ε

2

ln Qe

Zeolit tanpa modifikasi

50 49.1481 -0.1525 49.3006 0.2007 -0.1525 6.1411 -0.0248 #NUM! 0.7882 #NUM! #NUM! 1.81 100 93.9912 3.8656 90.1256 0.2009 3.8656 11.2152 0.3447 0.5872 1.0498 6.18 × 102 3.82 × 105 2.42 150 146.7664 7.1705 139.5959 0.2007 7.1705 17.3886 0.4124 0.8556 1.2403 3.51 × 102 1.23 × 105 2.86 200 187.0709 28.0685 159.0024 0.2007 28.0685 19.8060 1.4172 1.4482 1.2968 94.01 8.84 × 103 2.99 250 280.6922 56.7183 223.9739 0.2004 56.7183 27.9409 2.0299 1.7537 1.4462 46.94 2.20 × 103 3.33 300 326.0957 89.0827 237.0130 0.2003 89.0827 29.5823 3.0114 1.9498 1.4710 29.98 8.99 × 102 3.39 350 363.8540 129.7804 234.0736 0.2011 129.7804 29.0992 4.4599 2.1132 1.4639 20.61 4.25 × 102 3.37 400 385.4806 172.8036 212.6770 0.2013 172.8036 26.4129 6.5424 2.2376 1.4218 15.50 2.40 × 102 3.27 450 463.2552 168.3463 294.9089 0.2008 168.3463 36.7168 4.5850 2.2262 1.5649 15.91 2.53 × 102 3.60 500 516.7568 243.0233 273.7335 0.2010 243.0233 34.0465 7.1380 2.3856 1.5321 11.03 1.22 × 102 3.53

Zeolit modifikasi

ditizon

50 49.1481 -0.1783 49.3264 0.2002 -0.1783 6.1596 -0.0289 #NUM! 0.7896 #NUM! #NUM! 1.82 100 93.9912 0.3747 93.6165 0.2009 0.3747 11.6496 0.0322 -0.4263 1.0663 3.49 × 103 1.22 × 107 2.46 150 146.7664 2.4289 144.3375 0.2004 2.4289 18.0062 0.1349 0.3854 1.2554 9.26 × 102 8.57 × 105 2.89 200 187.0709 3.7468 183.3241 0.2011 3.7468 22.7902 0.1644 0.5737 1.3577 6.35 × 102 4.04 × 105 3.13 250 280.6922 40.8915 239.8007 0.2007 40.8915 29.8705 1.3690 1.6116 1.4752 64.89 4.21 × 103 3.40 300 326.0957 40.8592 285.2365 0.2007 40.8592 35.5302 1.1500 1.6113 1.5506 64.94 4.22 × 103 3.57 350 363.8540 74.6770 289.1770 0.2004 74.6770 36.0750 2.0701 1.8732 1.5572 35.72 1.28 × 103 3.59 400 385.4806 119.9612 265.5194 0.2007 119.9612 33.0742 3.6270 2.0790 1.5195 22.29 4.97 × 102 3.50 450 463.2552 140.6977 322.5575 0.2005 140.6977 40.2191 3.4983 2.1483 1.6044 19.02 3.62 × 102 3.69 500 516.7568 187.5969 329.1599 0.2006 187.5969 41.0219 4.5731 2.2732 1.6130 14.28 2.04 × 102 3.71

Lampiran 23 (Lanjutan) Data dan perhitungan isoterm adsorpsi pada suhu 50 ºC

Zeolit modifikasi ditizon, konsentrasi awal 200 ppm

Ce = Konsentrasi akhir (ppm)

C terjerap (Ce) = Konsentrasi awal terukur – Konsentrasi akhir = 187.0709 ppm – 3.7468 ppm

= 183.3241 ppm

Qe (mg/g) = V ( Konsentrasi awal-Konsentrasi akhir)

m adsorben

= 25 mL (187.0709 ppm- 3.7468 ppm)

0.2011 g × mg

1000 mL ppm

= 22.7902

y = 0.0293x+ 0.3963 R²= 0.9596

y= 0.0249x + 0.1581 R² = 0.9828

0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 100 200 300

C

e

/Q

e

Ce

Langmuir

Tanpa modifikasi Modifikasi ditizon

y = 0.2407x+ 0.9713 R²= 0.8891 y = 0.1902x+ 1.1881

R²= 0.9511

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8

-1 0 1 2 3

lo

g

Q

e

log Ce

Freundlich

Tanpa modifikasi Modifikasi ditizon

y= -3 × 10-6_{x+ 3.343}

R²= 0.775

y = -9 × 10-8_{x+ 3.453}

R²= 0.659

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

0.00E+00 5.00E+06 1.00E+07 1.50E+07

ln

Q

e

ε2

Dubinin-Radushkevich

Tanpa modifikasi Modifikasi ditizon

ε = RT ln (1 + 1 Ce)

ε = (8.31451 J/K mol) (323 K) ln (1 + 1

3.7468 ) = 6.35 × 10

2

ε2 _{= (6.35 × 10}2₎2 _{= 4.04 × 10}5

Persamaan Langmuir : Ce

Qe=

1 Kl Qm +

Ce

Qm

Persamaan Freundlich : log Qe= log Kf + 1 nlogCe

Sampel T (⁰C) T (K)

Langmuir Freundlich Dubinin-Radushkevich

Qm KL R

2

KF 1/n R

2

QDR K R

2 Ea

(kJ/mol) Zeolit

tanpa modifikasi

28 301 12.3001 -0.0347 0.8949 10.8893 0.0935 0.2542 16.6598 -1 × 10-7 0.172 2.24

30 303 20.9644 0.5174 0.8917 5.8492 0.2540 0.7830 19.4724 -1 × 10-6 0.667 0.71

40 313 29.5858 0.0330 0.7726 9.1897 0.2364 0.5789 23.5235 -4 × 10-6 0.434 0.35

50 323 34.1297 0.0739 0.9596 9.3605 0.2884 0.8891 28.3039 -3 × 10-6 0.775 0.41

Zeolit modifikasi

ditizon

28 301 23.8095 -0.2553 0.9913 12.8292 0.1388 0.6962 23.6651 -6 × 10-8 0.905 2.89

30 303 28.7356 0.5088 0.9524 10.7127 0.2073 0.8466 24.9033 -6 × 10-8 0.713 2.89

40 313 39.2157 0.0836 0.9688 13.6144 0.2488 0.9538 29.5475 -1 × 10-7 0.604 2.24

50 323 40.1606 0.1575 0.9828 15.4206 0.2454 0.9511 31.5950 -9 × 10-8 0.659 2.36

Contoh perhitungan:

Zeolit tanpa modifikasi pada suhu 323 K Persamaan Langmuir : Ce

Qe= 1 Kl Qm

+ Ce

Q_m

y = 0.0293x + 0.3963; R² = 0.9596

1

Q_m = 0.0293; Qm = 34.1297

1 K_L

1

Q_m = 0.3963

1 KL

0.0293 = 0.3963; K_L= 0.0739

K_F= 10 .

1

n=0.2407

Persamaan Freundlich: log Q_e= log Kf + 1 nlog Ce

y = 0.2407x + 0.9713; R² = 0.8891 log KF= 0.9713

K_F= 93.3605

Persaman Dubinin-Radushkevich:

ln Q_e=ln Q_DR + K

y = -3 × 10-6x + 3.343; R² = 0.775

ln QDR = 3.343 Ea = (-2 K)-0.5

QDR = . = (-2(-3 × 10

-6

)-0.5 QDR = 28.3039 = 408.25 J/mol

K = -3 × 10-6 = 0.41 kJ/mol

Lampiran 25 Parameter termodinamika adsorpsi Pb(II)

Sampel T (⁰C) T (K) 1/T KL ln KL -ΔH/R ΔS/R R2 ΔS

o

(kJ.K/mol)

ΔHo

(kJ/mol)

ΔGo

(kJ/mol)

Zeolit tanpa modifikasi

28 301 3.32 × 10-3 -0.0347 #NUM! 1.26 × 104 -42.3711 0.6727 -0.35 -104.83 1.21

30 303 3.30 × 10-3 0.5174 -0.6590 1.92

40 313 3.19 × 10-3 0.0330 -3.4105 5.44

50 323 3.10 × 10-3 0.0739 -2.6046 8.96

Zeolit modifikasi

ditizon

28 301 3.32 × 10-3 -0.2553 #NUM! 8.55 × 103 -28.8596 0.6336 -0.24 -71.1 1.12

30 303 3.30 × 10-3 0.5088 -0.6758 1.6

40 313 3.19 × 10-3 0.0836 -2.4820 4

50 323 3.10 × 10-3 0.1575 -1.8484 6.4

y= 8,55 × 103 _{x- 28.8596}

R² = 0.6336

y = 12.61 × 103 _{x- 42.3711}

R² = 0.6727 -4

-3 -2 -1 0

0.003 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034

ln

K

L

1/T

Modifikasi ditizon Tanpa modifikasi

Persamaan termodinamika: ln K = −

Persamaan garis : y = 1.26×104 x - 42.3711; R² = 0.6727

ΔS0

R =-42.3711

-ΔH0

R = 1.26 × 10

4

ΔS0= -42.3711×R ΔH0= -(1.26 × 104 × R)

ΔS0= -42.3711 × 8.3143 ΔH0= -(1.26 × 104 × 8.3143) ΔS = -0.35 kJ.K/mol ΔH0= -104.83 kJ/mol

ΔGo _{= ΔH}o

– T ΔSo