PENINGKATAN KAPASITAS ADSORPSI BATU BARA MUDA MELALUI PENGAYAAN KADAR OKSIGEN DENGAN MENGGUNAKAN HIDROGEN PEROKSIDA.

PENINGKATAN KAPASITAS ADSORPSI BATU BARA MUDA MELALUI PENGAYAAN KADAR OKSIGEN DENGAN MENGGUNAKAN

HIDROGEN PEROKSIDA

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat memperoleh Gelar Sarjana Sains di Bidang Kimia

IMAS NOVIYANA 0801359

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2013

PENINGKATAN KAPASITAS ADSORPSI BATU

BARA MUDA MELALUI PENGAYAAN KADAR

OKSIGEN DENGAN MENGGUNAKAN

HIDROGEN PEROKSIDA

Oleh Imas Noviyana

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

© Imas Noviyana 2013 Universitas Pendidikan Indonesia

Februari 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

LEMBAR PENGESAHAN

PENINGKATAN KAPASITAS ADSORPSI BATU BARA MUDA MELALUI PENGAYAAN KADAR OKSIGEN DENGAN MENGGUNAKAN HIDROGEN

PEROKSIDA

Diajukan Oleh Imas Noviyana

0801359

Disetujui dan Disahkan Oleh : Pembimbing I

Dr. Agus Setiabudi, M.Si NIP. 196808031992031002

Pembimbing II

Galuh Yuliani, Ph.D NIP. 198007252001122001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI

Dr. Ahmad Mudzakir, M.Si NIP. 196611211991031002

ABSTRAK

Batu bara muda memiliki nilai kalori pembakaran yang rendah serta kadar sulfur dan air yang tergolong tinggi. Oleh sebab itu, pemanfaatan batu bara muda sebagai bahan bakar dinilai kurang efisien. Telah banyak penelitian yang melaporkan penggunaan batu bara muda sebagai adsorben bagi pencemar logam dan organik. Kapasitas adsorpsi batu bara muda masih lebih rendah dibandingkan adsorben lain terutama arang aktif. Pada penelitian ini telah diupayakan peningkatan kapasitas adsorpsi pada batu bara muda melalui pengayaan kadar oksigen di permukaannya. Umumnya, perlakuan dengan hidrogen peroksida digunakan sebagai penghilang sulfur pada batu bara muda sehingga dapat meningkatkan kualitasnya. Pada penelitian ini hidrogen peroksida digunakan untuk mengoksidasi permukaan batu bara muda, sehingga meningkatkan jumlah gugus karboksilat di permukaan. Gugus karboksilat telah banyak dilaporkan sebagai sisi aktif pada proses adsorpsi senyawa logam dan organik oleh batu bara muda. Batu bara muda yang digunakan berasal dari daerah banten (Indonesia), memiliki nilai kalori 4.955cal/g , 13,11% kadar air, 55,18% karbon, dan 1,4% sulfur. Uji adsorpsi dilakukan menggunakan teknik “batch test” dengan larutan methylene blue sebagai adsorbat dan variasi waktu adsorpsi 1-7 jam. Konsentrasi methylene blue ditentukan menggunakan spektroskopi UV-Vis pada panjang gelombang 665,5nm. Dari hasil uji adsorpsi didapat waktu optimal yaitu selama 5 jam, sehingga untuk tes adsorpsi selanjutnya dilakukan selama 5 jam. Modifikasi menggunakan larutan hidrogen peroksida dilakukan dengan variasi konsentrasi dan waktu pengadukan hidrogen peroksida sebagai berikut : 5% dalam ½ jam, 5% dalam 1 jam, 10% dalam ½ jam dan 20% dalam 10 menit. Kapasitas adsorpsi maksimum ditentukan menggunakan larutan methylene blue dengan model isoterm adsorpsi Freundlich dan Langmuir. Dari plot data eksperimen, diindikasikan bahwa adsorpsi pada batu bara muda dan batu bara muda hasil modifikasi mengikuti model isoterm Langmuir. Kapasitas adsorpsi (qe) batu bara muda dan batu bara muda hasil modifikasi, secara berurutan, mencapai 51,81 mg/g dan 103,09 mg/g. Batu bara muda hasil modifikasi dikarakterisasi dengan menggunakan FTIR, BET adsorption, dan SEM. Data hasil pengujian FTIR batu bara muda hasil modifikasi memberikan puncak serapan baru yang signifikan pada 1700cm-1 yang menandakan adanya gugus C=O (Karboksilat). Luas permukaan batu bara muda setelah modifikasi meningkat menjadi 0,232m2/g dari luas permukaan mula-mula sebesar 0,097m2/g. Gambar-gambar SEM juga mengindikasikan, peningkatan porositas pada permukaan batu bara muda hasil modifikasi. Dari hasil uji adsorpsi dan karakterisasi, disimpulkan bahwa perlakuan menggunakan hidrogen peroksida telah berhasil meningkatkan kemampuan adsorpsi batu bara muda terhadap methylene blue sebesar 100%.

ABSTRACT

Brown coal combustion has a low calori, sulfur and high water. Therefore, the use of brown coal as fuel considered less efficient. There have been many studies reported the use of brown coal as an adsorbent for metals and organic pollutants. Brown coal adsorption capacity is lower than others, especially activated carbon. In this study has been attempted on the adsorption capacity brown coal through the enrichment of oxygen levels in the surface. Generally, treatment with hydrogen peroxide is used as a reliever sulfur in brown coal so as to improve its quality. In this study, hydrogen peroxide is used to oxidize the surface of the brown coal, there by increasing the number of carboxylic groups on the surface. Carboxylate groups has been widely reported as the active site on the metal and the organic compound adsorption by brown coal. Brown coal used comes from Banten (Indonesia), has a calorific value 4.955cal / g, 13.11% water, 55.18% carbon, and 1.4% sulfur. Adsorption test performed using the technique of batch test with a solution of methylene blue as adsorbate and adsorption time variation of 1-7 hours. The concentration of methylene blue were determined using UV-Vis spectroscopy at a wavelength of 665.5 nm. Test results obtained from the adsorption of the optimal time for 5 hours, so for the next adsorption tests carried out for 5 hours. Modifications performed using hydrogen peroxide solution with concentration and stirring time variation of hydrogen peroxide as follows: 5% in ½ hour, 5% in 1 hour, 10% within ½ hours and 20% within 10 minutes. The maximum adsorption capacity was determined using methylene blue solution with the model of Freundlich and Langmuir adsorption isotherms. From the plot of experimental, indicated that the adsorption on brown coal and brown coal modified Langmuir isotherm modeled. Adsorption capacity (qe) brown coal and brown coal modified, respectively, reached 51.81 mg / g and 103.09 mg / g. Brown coal modified characterized using FTIR, BET adsorption, and SEM. Data FTIR test results brown coal modification provides significant new peak at 1700cm-1, which indicates the group C = O (Carboxylic). Surface area after modification increased to 0.232 m2 / g of surface area initially at 0.097 m2 / g. These images also indicate SEM, increased porosity in surface modification. From the test results of adsorption and characterization, it was concluded that the treatment using hydrogen peroxide has been successful in increasing the adsorption capacity brown coal to methylene blue at 100%.

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1 Batu Bara ... 4

2.1.1 Jenis-Jenis Batu Bara ... 6

2.1.2 Komponen-komponen dalam Batu Bara ... 7

2.1.3 Pemanfaatan Batu Bara Muda ... 8

2.2 Adsorpsi ... 9

2.2.1 Jenis Adsorpsi ... 10

2.2.1.1 Adsorpsi Fisika ... 10

2.2.1.2 Adsorpsi Kimia ... 11

2.2.2 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Adsorpsi ... 13

2.2.3 Isoterm Adsorpsi ... 15

2.2.3.1 Isoterm Adsorpsi Langmuir ... 15

2.3 Adsorben ... 18

2.4 Methylene Blue ... 22

2.5 Karakterisasi ... 20

2.5.1 FTIR (Spectrofotometer Fourier Transform Infra Red) .... 23

2.5.2 Spektroskopi UV-Vis ... 23

2.5.3 Scanning Electron Microscopy (SEM) ... 25

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 27

3.1 Tempat Penelitian ... 27

3.2 Alat dan Bahan ... 27

3.2.1 Alat ... 27

3.2.2 Bahan ... 27

3.3 Desain Penelitian ... 27

3.4 Prosedur Penelitian ... 29

3.4.1 Preparasi Contoh Limbah ... 29

3.4.2 Preparasi Adsorben ... 29

3.4.3 Uji Kapasitas Adsorpsi pada Karbon Aktif ... 29

3.4.4 Penentuan Waktu Optimum ... 29

3.4.5 Preparasi Batu Bara Muda Modifikasi ... 30

3.4.7 Uji Kapasitas Adsorpsi Batu Bara Muda Modifikasi ... 30

3.4.8 Uji Karakterisasi ... 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 32

4.1 Uji Kapasitas Adsorpsi pada Karbon Aktif ... 32

4.2 Preparasi Batu Bara Muda Modifikasi ... 34

4.3 Uji FTIR ... 38

4.5 Uji Kapasitas Adsorpsi Batu Bara Muda dan

Batu Bara Muda Modifikasi ... 41

4.6 Oksidasi Batu Bara Muda Menggunakan Hidrogen Peroksida 44 4.7 Mekanisme Adsorpsi ... 46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 48

5.1 Kesimpulan ... 48

5.2 Saran ... 49

DAFTAR PUSTAKA ... 50

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan Adsorpsi Kimia dan Fisika ... 12

Tabel 2.2 Spektrum Daerah FTIR ... 23

Tabel 2.3 Spektrum Tampak dan Warna Komplementer ... 25

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Isoterm Adsorpsi Karbon Aktif ... 34

Tabel 4.2 Hasil Perngujian Unsur Batu Bara Muda dan Batu Bara Muda Modifikasi ... 37

Tabel 4.3 Hasil Pengujian BET Batu Bara Muda dan Batu Bara Muda Modifikasi ... 40

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Isoterm Adsorpsi Batu Bara Muda dan Batu Bara Muda Modifikasi ... 44

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Batu Bara ... 4

Gambar 2.2 Tingkatan pada Batu Bara ... 6

Gambar 2.3 Ilustrasi Skematik Adsorpsi Adsorbat kedalam Pori ... 11

Gambar 2.4 Persamaan Kapasitas Adsorpsi ... 15

Gambar 2.5 Persamaaan Langmuir ... 16

Gambar 2.6 Kurva Adsorpsi Langmuir ... 17

Gambar 2.7 Persamaan Freundlich ... 17

Gambar 2.8 Kurva Adsorpsi Freundlich ... 18

Gambar 2.9 Struktur Methylene Blue ... 22

Gambar 3.1 Tahapan Umum Penelitian ... 28

Gambar 4.1 Hasil Adsorpsi Karbon Aktif ... 32

Gambar 4.2 Scanning Methylene Blue ... 33

Gambar 4.3 Kurva Isoterm Adsorpsi Langmuir dan Freundlich Karbon Aktif ... 33

Gambar 4.4 Batu Bara Muda DItambahkan Larutan H2O2 ... 35

Gambar 4.5 Batu Bara Muda dan Batu Bara Modifikasi ... 35

Gambar 4.6 Hasil Filtrat dari Batu Bara Muda Modifikasi ... 36

Gambar 4.7 Hasil Scanning Pada Filtrat Batu Bara Muda Modifikasi ... 36

Gambar 4.8 Gabungan Spektra FTIR dari Batu Bara Muda dan Batu Bara Muda Modifikasi ... 38

Gambar 4.9 Gabungan Spektra Sebelum dan Sesudah Adsorpsi pada Batu Bara Muda Modifikasi ... 39

Gambar 4.10 Foto SEM Pada Batu Bara Muda dan Batu BaraMuda Modifikasi ... 40

Gambar 4.11 Hasil Adsorpsi Batu Bara Muda ... 41 Gambar 4.12 Kurva Optimasi Waktu Batu Bara Muda ... 41 Gambar 4.13 Kurva Isoterm Adsorpsi Langmuir Batu Bara Muda dan

Batu Bara Muda Modifikasi ... 42 Gambar 4.14 Kurva Isoterm Adsorpsi Freundlich Batu Bara Muda dan

Batu Bara Muda Modifikasi ... 43 Gambar 4.15 Skema Diagram Mekanisme Reaksi Pada Batu Bara Muda ... 45

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Lampiran Perhitungan Pembuatan Larutan ... 54

Lampiran 2. Lampiran Kurva Kalibrasi Methylene Blue ... 56

Lampiran 3. Lampiran Hasil Absorbansi ... 57

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Batu bara muda memiliki nilai kalori pembakaran yang rendah, serta kadar sulfur dan airnya yang tergolong tinggi. Karena itu, pemanfaatan batu bara muda sebagai bahan bakar tergolong kurang ekonomis. Bila sumber energi ini dibawa ke lokasi yang jauh dari area tambang, maka biaya transportasinya menjadi mahal. Ongkos angkut itu sebenarnya dikeluarkan untuk membawa air dan abu yang nantinya harus dibuang dalam proses pemanfaatan batu bara. Ketika dibakar, banyak energi yang terbuang untuk menguapkan air, sedangkan nilai kalori yang diperoleh relatif rendah. Selain itu, kandungan sulfur yang tinggi akan menjadi gas pencemar. Karenanya diperlukan biaya tambahan untuk mengurangi emisi gas sulfur. Dengan adanya masalah tersebut, bila terdapat lapisan batu bara muda dalam penambangan batu bara, maka penambang hanya mengambil lapisan yang berkualitas tinggi. Sedangkan batu bara muda akan disingkirkan atau ditimbun kembali di lokasi tambang (Tirasonjaya, 2002).

Berdasarkan penelitian sebelumnya dinyatakan bahwa batu bara muda dari Victoria Australia, mempunyai luas permukaan yang relatif besar dan dapat mengadsorpsi zat warna, organik, dan fosfor sehingga dapat dijadikan sebagai adsorben yang baik (Yuliani, 2012). Batu bara muda pada penelitian tersebut adalah batu bara muda mentah tanpa perlakuan ataupun tanpa aktivasi lainnya. Namun kapasitas adsorpsinya masih dibawah karbon aktif.

2

Dari beberapa literatur, dilaporkan bahwa sisi aktif dari batu bara muda adalah gugus karboksilat yang dapat mengalami reaksi pertukaran kation dengan adsorbat (Yuliani, 2012) (Mae, et al., 2006).

Oleh sebab itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kadar karboksilat (C=O) pada batu bara muda yaitu dengan mereaksikan hidrogen peroksida sebagai oksidator kuat. Oksidasi dengan menggunakan hidrogen peroksida sudah dilakukan pada penelitian lain, dengan tujuan untuk meningkatkan kelarutan dalam pemrosesan batu bara muda menjadi batu bara cair (Mae, et al, 2006). Namun pada penelitian ini, perlakuan dengan hidrogen peroksida diharapkan dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi dari batu bara muda tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian yang telah dikemukakan di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Apakah oksidasi menggunakan hidrogen peroksida dapat meningkatkan kadar senyawa oksigen (gugus karboksilat) pada batu bara muda?

2. Bagaimana karakter batu bara muda hasil modifikasi dengan hidrogen peroksida?

3. Termasuk model adsorpsi apakah batu bara muda hasil modifikasi?

4. Seberapa besar peningkatan kapasitas adsorpsi batu bara muda hasil modifikasi?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperkaya kandungan oksigen (sebagai gugus karboksilat) pada permukaan batu bara muda menggunakan hidrogen peroksida sebagai oksidator kuat, sehingga meningkatkan kapasitas adsorpsi batu bara muda terhadap methylene blue.

1.4 Manfaat Penelitian

Melalui penelitian ini diharapkan batu bara muda dengan penambahan hidrogen peroksida dapat berfungsi sebagai adsorben yang setara dengan arang aktif. Namun, karena harganya yang jauh di bawah karbon aktif yaitu berkisar $ 18,76/ton atau 187.600rb/ton (Indoenergi.com, 2012), sedangkan karbon aktif mencapai 7.000/kg atau 7jt/ton (Agromarket.com, 2012). Batu bara muda diharapkan mampu menjadi adsorben alternatif yang murah dan mudah didapat bagi pengolahan limbah.

27

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Riset (Research Laboratory), Karakterisasi FTIR dan Karakterisasi UV-Vis dilakukan di laboratorium Kimia Instrumen, Jurusan Pendidikan Kimia, FPMIPA Univeritas Pendidikan Indonesia (UPI), Gedung JICA lantai 5, Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung .

3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat

Alat-alat yang digunakan adalah : alat-alat gelas, hot plate, shaker,

thermometer, neraca analitik, neraca teknis, penangas, lumping alu dan alat-alat

untuk analisis berupa FTIR Shimadzu 8400, Spektroskopi UV-Vis, SEM, BET

Surface Area dan Analisis Unsur CHONS (Karbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen,

Sulfur).

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan adalah : Batu bara muda, H2O2, aquadest, kertas saring whatman 40, dan methylene blue.

3.3Desain Penelitian

Desain penelitian dilakukan mengikuti alur penelitian seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1.

28

Gambar 3.1 Tahapan umum penelitian.

Hasil

 Analisis Spektroskopi UV-Vis Larutan

Larutan

 + Larutan Methylene

Blue dengan

berbagai konsentrasi  Diaduk selama 5jam

menggunakan

Shaker

 Disaring Batu Bara Muda dengan perlakuan

 + H2O2 dengan variasi konsentrasi

Perlakuan

 + Larutan Methylene

Blue dengan

berbagai konsentrasi  Diaduk selama 1-7

jam menggunakan

Shaker

 Disaring Tanpa Perlakuan  Analisis FTIR

 Analisis Unsur CHONS  Uji SEM  Uji BET  Kadar Abu  Kadar Air

Batu Bara Muda

 Analisis Spektroskopi UV-Vis Hasil

29

3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Preparasi Contoh Limbah

Contoh larutan yang digunakan adalah larutan methylene blue. Larutan induk disiapkan dengan konsentrasi 100ppm. Kurva kalibrasi disiapkan dengan mengencerkan larutan induk.

3.4.2 Preparasi Adsorben

Adsorben yang digunakan adalah karbon aktif dan batu bara muda. Adsorben dihaluskan terlebih dahulu menggunakan lumpang dan alu hingga ukuran partikel dari adsorben halus. Adsorben diayak menggunakan saringan dengan ukuran 100 mesh. Untuk batu bara muda yang telah dihaluskan diuji kalori, kadar air, unsur CHONS, FTIR, SEM dan BET.

3.4.3 Uji Kapasitas Adsorpsi Pada Karbon Aktif

Sebanyak 50 mL larutan methylene blue dengan konsentrasi 100ppm dimasukan pada wadah yang berisi karbon aktif yang telah ditimbang dengan variasi berat : 0,1g; 0,15g; 0,2 g; 0,25g; 0,3g. Campuran diaduk menggunakan

shaker selama 1jam lalu disaring. Dilakukan berulang-ulang dengan variasi waktu

2jam dan 3jam. Filtrat yang diperoleh dianalisis menggunakan Spektroskopi UV-Vis pada panjang gelombang 665nm.

3.4.4 Penentuan Waktu Optimum Pengadukan Batu Bara Muda

Sebanyak 50 mL larutan methylene blue dengan konsentrasi 100ppm dimasukan pada wadah yang berisi batu bara muda yang telah ditimbang dengan variasi berat : 0,1g; 0,15g; 0,2 g; 0,25g; 0,3g. Campuran diaduk menggunakan

30

2-7 jam. Filtrat yang diperoleh dianalisis menggunakan Spektroskopi UV-Vis pada panjang gelombang 665nm.

3.4.5 Preparasi Batu Bara Dengan Perlakuan

Seberat 2 gram batu bara muda ditimbang lalu dimasukkan dalam wadah gelas kimia 100mL. Kedalam gelas kimia ditambahkan aquades terlebih dahulu (jumlah aquades yang ditambahkan sesuai perbandingan dengan konsentrasi H2O2 yang ditambahkan) diaduk menggunakan stirrer hingga homogen lalu ditambahkan larutan H2O2 dengan variasi konsentrasi 5%, 10%, dan 20%. Pengocokan dilakukan selama ½ jam, terkecuali bagi penambahan 5% H2O2 dilakukan ½ jam dan 1jam. Setelah diaduk larutan disaring dan diambil residunya lalu dikeringkan. Batu bara yang hasil modifikasi diuji kalori, unsur CHONS, FTIR, SEM dan BET.

3.4.6 Uji Kapasitas Adsorpsi Pada Batu Bara Muda Perlakuan

Sebanyak 50 mL larutan methylene blue dengan konsentrasi 200 ppm dimasukan pada wadah yang berisi batu bara muda hasil modifikasi yang telah ditimbang dengan variasi berat : 0,1g; 0,15g; 0,2 g; 0,25g; 0,3g. Campuran diaduk menggunakan shaker selama 5jam lalu disaring. Filtrat yang diperoleh dianalisis menggunakan Spektroskopi UV-Vis pada panjang gelombang 665nm. Batu bara muda hasil modifikasi yang telah diadsorpsi diuji FTIR.

3.4.7 Uji Karakterisasi

a. Uji FTIR

31

dikompa dengan tekanan tinggi. Kemudian diukur persen transmitan dari bilangan gelombang 400 – 4000 cm.

b. Uji Spektroskopi UV-Vis

Penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan pengukuran absorbat larutan pada rentang panjang gelombang 400-700 nm (jarak rentang 10 nm, setelah mendekati panjang gelombang maksimum perkecil rentangnya). Dibuat deret standar methylene blue 0,5 ppm; 1 ppm; 1,5 ppm; 2 ppm dan 2,5 ppm. Pengukuran serapan larutan deret standar dan sampel pada panjang gelombang maksimum.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Oksidasi menggunakan H2O2 pada batu bara muda dapat meningkatkan kadar senyawa oksigen dan meningkatkan kapasitas adsorpsi pada batu bara muda. Hal ini dibuktikan dari FTIR. Dengan adanya puncak serapan baru yang signifikan 1700 cm-1 yang merupakan serapan gugus C=O.

2. Hasil SEM dan BET memperlihatkan bahwa adanya peningkatan porositas pada permukaan batu bara muda hasil modifikasi dan adanya peningkatan luas permukaan dari batu bara muda modifikasi yaitu dari 0,097 m2/g menjadi 0,232 m2/g.

3. Kesesuaian dengan persamaan Langmuir menunjukan bahwa batu bara muda dan batu bara muda hasil modifikasi merupakan adsorben monolayer.

4. Kapasitas maksimum pada batu bara muda meningkat setelah di modifikasi dari 51,81 mg/g menjadi sebesar 103,09 mg/g.

5.2 Saran

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka penulis dapat memberikan saran antara lain :

1. Diperlukan adanya peningkatan variasi waktu pada proses oksidasi larutan H2O2.

2. Diperlukan pengujian pada sistem limbah untuk aplikasi batu bara muda sebagai adsorben alternatif.

DAFTAR PUSTAKA

Aerosol & Particulate Research Lab. Adsorption. [Online]. [Tersedia : http://files.engineering.com/download.aspx?folder=72dc2393-de04-412e-aac0-0e72014a9c5b&file=adsorption.ppt]. [19 Januari 2013]

Agyei, N.M.; Strydom, C.A. and Potgieter, J.H. (2000). An investigation of

phosphate ion adsorption from aqueous solution by fly ash and slag. Cem.

and Concr. Res., 30(5), 823-826.

Alberty, D. F. dan A. Robert. (1983). Kimia Fisika, Penerjemah Suraida, Jilid pertama, Edisi kelima, Penerbit Erlangga.

Arnas. (2008). Kapasitas Penyerapan CO2 Pada Karbon Aktif yang Berasal Dari

Batubara Sumatera Selatan Dengan Tekanan Maksimum 2,3 Bar. Skripsi.

Depok : Departemen Teknik Mesin FTUI. Atkins, P.W. (1999). Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.

Atmoko, Rainudy deswanto. (2012). Pemanfaatan karbon aktif batubara

termodifikasi TiO2 pada proses reduksi gas karbon monoksida (CO) dan

penjernihan asap kebakaran. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Kimia

FTUI.

Bendiyasa, Made., Endang Tri Wahyuni dan Iwan Kurniawan. (2008).

Peningkatan Kapasitas Adsorpsi Zeolit Alam Indonesia Terhadap Ion Cd Dengan Metode Pencucian Sekuensial Memakai Larutan Asam Florida (HF) dan Disodium Ethylene Diamine Tetra Acetate (Na2EDTA). Media

Teknik. ISSN 0216-3012.

Benefield, L. D., Judkins, J. F., and Weand, B. L., (1982). Process Chemistry For

Water and Wastewater Treatment. New Jersey: Pretice Hall Inc.

Candra. (2009). Briket Batubara. [Online]. [Tersedia :

http://id.scribd.com/doc/17255708/6/Komponen-Komponen-dalam-Batubara]. [20 Februari 2013]

Castellan, G.W. (1982). Physical Chemistry. Third Edition. General Graphic Servies. New York.

Chodijah, Siti. (2011). Pemanfaatan arang batok kelapa dan batubara sebagai

Chrisman, Anthonyus. (2008). Preparasi Karbon Aktif Sebagai Adsorben Dari

Batubara Sumatera Selatan Dengan Aktivasi CO2. Skripsi. Depok :

Departemen Teknik Mesin FTUI.

Corinne, C.D., and Christopher J.L. (1996). Lignit: A Novel Material For

Low-Cost Removal And Disposal Of Heavy Metals And Radionuclides From Waste Water. Energei4 Vol. 7, No.2.

Couto, Gabriela Martucci; Anelise Lima de Abreu Dessimoni; Maria Lúcia Bianchi; Deise Morone Perígolo; and Paulo Fernando Trugilho. (2012).

Use of Sawdust Eucalyptus sp. In The Preparation of Activated Carbons.

Ciênc. agrotec. vol.36 no.1.

Hendra, Ryan. (2008). Pembuatan Karbon Aktif Berbahan Dasar Batubara

Indonesia Dengan Metode Aktivasi Fisika dan Karakteristiknya. Skripsi.

Depok : Departemen Teknik Mesin FTUI.

Ho, Y.S. and McKay, G. (1999a). Competitive sorption of copper and nickel ions

from aqueous solution using peat. Adsorption-Journal of the International

Adsorption Society, 5(4), 409-417.

Krystianty, Kartika. (2008). Adsorpsi Merkuri (II) Oleh Biomassa Enceng Gondok

(Echornia crassipes) Yang Diimobilisasi Pada Matriks Polisilikat Menggunakan Metode Kolom. Skripsi. Malang : Fakultas Sains dan

Teknologi UINM.

Kumar, K.V., S. Sivanesan. (2006). Equilibrium data, isotherm parameters and

process design for partial and complete isotherm of methylene blue onto activated carbon. J. Hazard. Mater. 134, 237–244.

Kusuma, E.D., (2002), Kajian Kinetika Adsorpsi Pada Tanah Pertanian Kaolit

Sukamandi Jawa Barat. FMIPA, Yogyakarta.

Landon, J. B. and Maron, S. H., (1974). Fundamental of Physical Chemistry, Mc Millan Co. Inc., New York.

Larry, D.B., Judkins J.F., and Weant, B.L. (1992). Process Chemistry for Water

and Wastewater. Prentice Hall Inc. New Jersey.

Mae, Kazuhiro; Taisuke Man, Jun Araki, and Kouichi Mura,. (2006).

Peroxide Inconventionally Used Solvents at Room Temberature. Japan :

Department of Chemical Engineering Kyoto University.

Marsh, H., (2001). Activated Carbon Compendium. Elsevier Science, Amsterdam Moret, A and J. Rubio, (2005). Sulphat Ions Uptake by Chitin-Based Shrimp

Wasted Shells, Departamento de Engenharia de Minas-Laboratorio de Technologia Minerale Ambiental-Universidade Federal do Rio Grande do

Sul, Av. Osvaldo Aranha 99/512. [Online]. [Tersedia :

http://www.lapes.ufrgs.br/Laboratorios/itm.html]. [11 Januari, 2013] Mudzakir, Ahmad dkk. (2008). Penuntut Praktikum Kimia Anorganik (KI - 425).

Bandung: Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI.

Mulja, M. dan Suharman. (1995). Analisis Instrumental, Airlangga University Press, Surabaya.

Orchin, M, Reggel L. (1947). Aromatic Cyclodehydrogenation. J. Am. Chem. Soc., 69, 505-509.

Oscik, J. (1991). Adsorbtion, Edition Cooper, I.L., John Wiley and Sons, New York.

Oscik J. (1994). Adsorption. New York: Ellis Horwood.

Palupi, Endang. (2006). Degradasi Methylene Blue Dengan Metode Fotokatalisis

Dan Fotoelektrokatalisis Menggunakan Film TiO2. Bogor : Departemen

Fisika IPB.

Perry, R.H. and Green, D.W., (1984). Perry’s Chemical Engineer’s Handbook. 6ed, pp. 16-4 – 16-14, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York. Sawyer, C.N and Mc Carty, P.L. (1987). Chemistry for Enggineering, 3rd Edition,

Mc Graw-Hill Book Company, New York.

Setiawan, Bambang. (2005). Kebijakan Umum Pemanfaatan Batu Bara dan

Rancangan Undang-undang Mineral dan Batu Bara. Jakarta.

Sholehah, A. (2008). Kimia Permukaan 1, Bahan Ajar Kimia Fisika. Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Singh, B. and Alloway, B.J. (2006). Adsorptive Minerals To Reduce The

Availability Of Cadmium And Arcenic In Contaminated Soils. School of

Tirasonjaya, Fariz. (2002). Batu Bara Muda Untuk Pembangkit Listrik. [Online]. [Tersedia : http://ilmubatubara.wordpress.com/2002/08/18/batubara-muda-untuk-pembangkit-listrik/]. [16 Februari 2012]

Tong, K. S. ; A. Azraa, and M. Jain Noordin. (2012). Isotherms and Kinetics

Studies on the Removal of Methylene Blue from Aqueous Solution by Gambir. International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 3, No. 3.

Wang, Haihui; Bogdan Z. Dlugogorski and Eric M. Kennedy. (2003). Coal

oxidation at low temperatures : oxygen consumption, oxidation products, reaction mechanism and kinetic modeling. Progress in Energy and

Combustion Science. 29, 487–513.

Weber, W.J. (1972). Physicochemical Processes For Water Quality Control. Wiley Interscience. New York.

Wibowo, Dwi Agus. (2011). Batu Bara. [Online]. [Tersedia : http://www.scribd.com/doc/69968519/batu]. [20 Februari 2012]

Widhianti, Wahyu Dwi. (2010). Pembuatan Arang Aktif Dari Biji Kapuk (Ceiba pentandra L.) Sebagai Adsorben Zat Warna Rhodamin B. Skripsi. Surabaya : Departemen Kimia Universitas Airlangga.

Wiji. Anna Permanasari, dkk. (2010). Penuntun Praktikum Kimia Analitik

Instrumen. Bandung: Jurusan Pendidikan Kimia FPMIA UPI.

World Coal Institute. (2005). Coal-Power For Progress. [Online]. [Tersedia : www.worldcoal.org]. [20 Februari 2012]

Yuliani, Galuh ; Ying Qi, Andrew F.A. Hoadley, Alan L. Chaffee, and Gil Garnier. (2012). Lignite clean up of magnesium bisulphite pulp mill

effluent as a proxy for aqueous discharge from a ligno-cellulosic biorefinery. SciVerse ScienceDirect, Biomass and Bioenergy. 2012, 38,

Imas Noviyana, 2013

Peningkatan Kapasitas Adsorpsi Batu Bara Muda Melalui Pengayaan Kadar Oksigen Dengan Menggunakan Hidrogen Peroksida

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Oksidasi menggunakan H2O2 pada batu bara muda dapat meningkatkan kadar senyawa oksigen dan meningkatkan kapasitas adsorpsi pada batu bara muda. Hal ini dibuktikan dari FTIR. Dengan adanya puncak serapan baru yang signifikan 1700 cm-1 yang merupakan serapan gugus C=O.

2. Hasil SEM dan BET memperlihatkan bahwa adanya peningkatan porositas pada permukaan batu bara muda hasil modifikasi dan adanya peningkatan luas permukaan dari batu bara muda modifikasi yaitu dari 0,097 m2/g menjadi 0,232 m2/g.

3. Kesesuaian dengan persamaan Langmuir menunjukan bahwa batu bara muda dan batu bara muda hasil modifikasi merupakan adsorben monolayer.

4. Kapasitas maksimum pada batu bara muda meningkat setelah di modifikasi dari 51,81 mg/g menjadi sebesar 103,09 mg/g.

5.2 Saran

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka penulis dapat memberikan saran antara lain :

1. Diperlukan adanya peningkatan variasi waktu pada proses oksidasi larutan H2O2.

2. Diperlukan pengujian pada sistem limbah untuk aplikasi batu bara muda sebagai adsorben alternatif.

Imas Noviyana, 2013

Peningkatan Kapasitas Adsorpsi Batu Bara Muda Melalui Pengayaan Kadar Oksigen Dengan Menggunakan Hidrogen Peroksida

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Aerosol & Particulate Research Lab. Adsorption. [Online]. [Tersedia : http://files.engineering.com/download.aspx?folder=72dc2393-de04-412e-aac0-0e72014a9c5b&file=adsorption.ppt]. [19 Januari 2013]

Agyei, N.M.; Strydom, C.A. and Potgieter, J.H. (2000). An investigation of phosphate ion adsorption from aqueous solution by fly ash and slag. Cem. and Concr. Res., 30(5), 823-826.

Alberty, D. F. dan A. Robert. (1983). Kimia Fisika, Penerjemah Suraida, Jilid pertama, Edisi kelima, Penerbit Erlangga.

Arnas. (2008). Kapasitas Penyerapan CO2 Pada Karbon Aktif yang Berasal Dari Batubara Sumatera Selatan Dengan Tekanan Maksimum 2,3 Bar. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Mesin FTUI.

Atkins, P.W. (1999). Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.

Atmoko, Rainudy deswanto. (2012). Pemanfaatan karbon aktif batubara termodifikasi TiO2 pada proses reduksi gas karbon monoksida (CO) dan penjernihan asap kebakaran. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Kimia FTUI.

Bendiyasa, Made., Endang Tri Wahyuni dan Iwan Kurniawan. (2008). Peningkatan Kapasitas Adsorpsi Zeolit Alam Indonesia Terhadap Ion Cd Dengan Metode Pencucian Sekuensial Memakai Larutan Asam Florida (HF) dan Disodium Ethylene Diamine Tetra Acetate (Na2EDTA). Media Teknik. ISSN 0216-3012.

Benefield, L. D., Judkins, J. F., and Weand, B. L., (1982). Process Chemistry For Water and Wastewater Treatment. New Jersey: Pretice Hall Inc.

Candra. (2009). Briket Batubara. [Online]. [Tersedia :

http://id.scribd.com/doc/17255708/6/Komponen-Komponen-dalam-Batubara]. [20 Februari 2013]

Castellan, G.W. (1982). Physical Chemistry. Third Edition. General Graphic Servies. New York.

Chodijah, Siti. (2011). Pemanfaatan arang batok kelapa dan batubara sebagai karbon aktif untuk material penyimpan hidrogen. Depok : Universitas Indonesia.

Chrisman, Anthonyus. (2008). Preparasi Karbon Aktif Sebagai Adsorben Dari Batubara Sumatera Selatan Dengan Aktivasi CO2. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Mesin FTUI.

Corinne, C.D., and Christopher J.L. (1996). Lignit: A Novel Material For Low-Cost Removal And Disposal Of Heavy Metals And Radionuclides From Waste Water. Energei4 Vol. 7, No.2.

Couto, Gabriela Martucci; Anelise Lima de Abreu Dessimoni; Maria Lúcia Bianchi; Deise Morone Perígolo; and Paulo Fernando Trugilho. (2012). Use of Sawdust Eucalyptus sp. In The Preparation of Activated Carbons. Ciênc. agrotec. vol.36 no.1.

Hendra, Ryan. (2008). Pembuatan Karbon Aktif Berbahan Dasar Batubara Indonesia Dengan Metode Aktivasi Fisika dan Karakteristiknya. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Mesin FTUI.

Ho, Y.S. and McKay, G. (1999a). Competitive sorption of copper and nickel ions from aqueous solution using peat. Adsorption-Journal of the International Adsorption Society, 5(4), 409-417.

Krystianty, Kartika. (2008). Adsorpsi Merkuri (II) Oleh Biomassa Enceng Gondok (Echornia crassipes) Yang Diimobilisasi Pada Matriks Polisilikat Menggunakan Metode Kolom. Skripsi. Malang : Fakultas Sains dan Teknologi UINM.

Kumar, K.V., S. Sivanesan. (2006). Equilibrium data, isotherm parameters and process design for partial and complete isotherm of methylene blue onto activated carbon. J. Hazard. Mater. 134, 237–244.

Kusuma, E.D., (2002), Kajian Kinetika Adsorpsi Pada Tanah Pertanian Kaolit Sukamandi Jawa Barat. FMIPA, Yogyakarta.

Landon, J. B. and Maron, S. H., (1974). Fundamental of Physical Chemistry, Mc Millan Co. Inc., New York.

Larry, D.B., Judkins J.F., and Weant, B.L. (1992). Process Chemistry for Water and Wastewater. Prentice Hall Inc. New Jersey.

Mae, Kazuhiro; Taisuke Man, Jun Araki, and Kouichi Mura,. (2006). Solubilization of an Australian Brown Coal Oxidized With Hydrogen

Imas Noviyana, 2013

Peningkatan Kapasitas Adsorpsi Batu Bara Muda Melalui Pengayaan Kadar Oksigen Dengan Menggunakan Hidrogen Peroksida

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

Peroxide Inconventionally Used Solvents at Room Temberature. Japan : Department of Chemical Engineering Kyoto University.

Marsh, H., (2001). Activated Carbon Compendium. Elsevier Science, Amsterdam Moret, A and J. Rubio, (2005). Sulphat Ions Uptake by Chitin-Based Shrimp

Wasted Shells, Departamento de Engenharia de Minas-Laboratorio de Technologia Minerale Ambiental-Universidade Federal do Rio Grande do

Sul, Av. Osvaldo Aranha 99/512. [Online]. [Tersedia :

http://www.lapes.ufrgs.br/Laboratorios/itm.html]. [11 Januari, 2013] Mudzakir, Ahmad dkk. (2008). Penuntut Praktikum Kimia Anorganik (KI - 425).

Bandung: Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI.

Mulja, M. dan Suharman. (1995). Analisis Instrumental, Airlangga University Press, Surabaya.

Orchin, M, Reggel L. (1947). Aromatic Cyclodehydrogenation. J. Am. Chem. Soc., 69, 505-509.

Oscik, J. (1991). Adsorbtion, Edition Cooper, I.L., John Wiley and Sons, New York.

Oscik J. (1994). Adsorption. New York: Ellis Horwood.

Palupi, Endang. (2006). Degradasi Methylene Blue Dengan Metode Fotokatalisis Dan Fotoelektrokatalisis Menggunakan Film TiO2. Bogor : Departemen Fisika IPB.

Perry, R.H. and Green, D.W., (1984). Perry’s Chemical Engineer’s Handbook. 6ed, pp. 16-4 – 16-14, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York. Sawyer, C.N and Mc Carty, P.L. (1987). Chemistry for Enggineering, 3rd Edition,

Mc Graw-Hill Book Company, New York.

Setiawan, Bambang. (2005). Kebijakan Umum Pemanfaatan Batu Bara dan Rancangan Undang-undang Mineral dan Batu Bara. Jakarta.

Sholehah, A. (2008). Kimia Permukaan 1, Bahan Ajar Kimia Fisika. Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Singh, B. and Alloway, B.J. (2006). Adsorptive Minerals To Reduce The Availability Of Cadmium And Arcenic In Contaminated Soils. School of Land, Water & Crop Sciences, University of Sidney.

Tirasonjaya, Fariz. (2002). Batu Bara Muda Untuk Pembangkit Listrik. [Online]. [Tersedia : http://ilmubatubara.wordpress.com/2002/08/18/batubara-muda-untuk-pembangkit-listrik/]. [16 Februari 2012]

Tong, K. S. ; A. Azraa, and M. Jain Noordin. (2012). Isotherms and Kinetics Studies on the Removal of Methylene Blue from Aqueous Solution by

Gambir. International Journal of Environmental Science and

Development, Vol. 3, No. 3.

Wang, Haihui; Bogdan Z. Dlugogorski and Eric M. Kennedy. (2003). Coal oxidation at low temperatures : oxygen consumption, oxidation products, reaction mechanism and kinetic modeling. Progress in Energy and Combustion Science. 29, 487–513.

Weber, W.J. (1972). Physicochemical Processes For Water Quality Control. Wiley Interscience. New York.

Wibowo, Dwi Agus. (2011). Batu Bara. [Online]. [Tersedia : http://www.scribd.com/doc/69968519/batu]. [20 Februari 2012]

Widhianti, Wahyu Dwi. (2010). Pembuatan Arang Aktif Dari Biji Kapuk (Ceiba pentandra L.) Sebagai Adsorben Zat Warna Rhodamin B. Skripsi. Surabaya : Departemen Kimia Universitas Airlangga.

Wiji. Anna Permanasari, dkk. (2010). Penuntun Praktikum Kimia Analitik Instrumen. Bandung: Jurusan Pendidikan Kimia FPMIA UPI.

World Coal Institute. (2005). Coal-Power For Progress. [Online]. [Tersedia : www.worldcoal.org]. [20 Februari 2012]

Yuliani, Galuh ; Ying Qi, Andrew F.A. Hoadley, Alan L. Chaffee, and Gil Garnier. (2012). Lignite clean up of magnesium bisulphite pulp mill effluent as a proxy for aqueous discharge from a ligno-cellulosic biorefinery. SciVerse ScienceDirect, Biomass and Bioenergy. 2012, 38, 411–418.