37 Tabel 4.2 Hasil Analisa FTIR Sebelum Adsorpsi
Tabel 4.3 Hasil Analisa FTIR Setelah Adsorpsi
Menurut Bera, dkk. 2013 [22], hasil analisa menunjukkan pada peak 740,67 cm
-1
dan 1010,7 cm
-1
, masing-masing merupakan getaran peregangan untuk ikatan Si-O simetris dan asimetris. Pada peak 582,5 cm
-1
terkait dengan getaran lipatan kelompok dari ikatan Si-O asimetris. Dan pada peak 2927,94 cm
-1
menunjukkan getaran peregangan -CH
2
asimetris. Menurut Beh, dkk. 2012 [23], pada peak 1627,92 cm
-1
sesuai dengan getaran peregangan CO asimetris yang mengindikasikan keberadaan sejenis mineral berkarbonasi. Menurut Skoog, dkk. 2007 [24], pada
rentang peak 3200-3600 cm
-1
menunjukkan getaran peregangan gugus OH. Perubahan peak diamati setelah adsorpsi yang menunjukkan bahwa kelompok-
kelompok fungsional cenderung untuk berpartisipasi dalam pengikatan logam. Pergeseran dari kelompok fungsional dapat dihubungkan dengan adanya interaksi
kelompok tersebut dengan ion logam. Namun hasil analisis yang diperoleh dari FTIR tersebut belum dapat dijadikan
kesimpulan yang kuat untuk menentukan jenis adsorpsi dari pasir hitam pada penelitian ini. Maka dari itu perlu dilakukan analisis yang lebih spesifik lagi untuk
menentukan jenis adsorpsi yang terjadi.
4.4 PENENTUAN KINETIKA DIFUSI
Data kinetika yang telah diperoleh akan dicoba untuk mengaplikasikan model difusi untuk mengetahui proses adsorpsi pada adsorben pasir hitam. Proses adsorpsi
Cd
2+
bisa saja terjadi hanya pada permukaan luareksternal adsorben ataupun juga sampai kedalam pori adsorbeninternal. Bila difusi hanya terjadi pada permukaan
Universitas Sumatera Utara
38 luar saja, maka proses adsorpsi dapat dideskripsikan menggunakan pemodelan difusi
eksternal. Namun jika difusi kemungkinan terjadi pada permukaan dalam dan pori- pori adsorben, maka proses adsorpsi dapat dideskripsikan menggunakan pemodelan
difusi internal. Pemodelan difusi eksternal dan internal diaplikasikan dan disesuaikan secara teoritis sehingga diperoleh kesimpulan tentang peristiwa difusi yang terjadi.
Adapun persamaan yang digunakan dalam mendeskripsikan pemodelan difusi eksternal dan difusi internal berturut-turut yaitu Persamaan 4.6 dan Persamaan 4.8,
sebagai berikut: �
�
�
�
= −�. � + � 4.6
Dengan z : � =
� � �
4.7 �
�
=
�
√� + � 4.8
[21] Di mana :
C
o
= Konsentrasi awal larutan mgL
C
t
= Konsentrasi larutan pada waktu t mgL
A = Luas permukaan partikel cm
2
V = Volume larutan L
k
f
= Koefisien difusi ekternal cms
qt = Konsentrasi adsorbat pada waktu t mmolg
k
id
= Koefisien difusi internal mmolg. min
12
t = waktu adsorpsi
s
Parameter dari model difusi eksternal dan internal dapat dilihat pada Gambar 4.8 dan Gambar 4.9.
Universitas Sumatera Utara
39 Gambar 4.8 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi logam Cd
2+
50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
Gambar 4.9 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi logam Cd
2+
50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
Tabel 4.4 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal dan Kinetika Difusi Internal Adsorpsi Logam Berat Cd
2+
pada Adsorben Pasir Hitam
Ukuran Adsorben
Konsentrasi Cd
2+
ppm Difusi Eksternal
Difusi Internal q
e1
k
1
r
2
q
e2
k
2
r
2
40 mesh 50
4,7551 0,0003
0,3238 12,4688
0,0028 0,4552
Hasil plot diagram pada Gambar 4.8 dan Gambar 4.9 menunjukkan bahwa model difusi internal memiliki koefisien korelasi r
2
yang lebih tinggi dibandingkan model difusi eksternal. Rendahnya koefisien korelasi model difusi eksternal
y = 0,0003x + 0,2103 r² = 0,3238
0.00 0.05
0.10 0.15
0.20 0.25
0.30 0.35
100 200
300 400
q t
m gg
t menit
eksternal Linear eksternal
y = 0,0028x + 0,0802 r² = 0,4552
0.00 0.02
0.04 0.06
0.08 0.10
0.12 0.14
0.16
5 10
15 20
qt m
gg
√t
internal Linear internal
Universitas Sumatera Utara
40 dibandingkan model difusi internal, terjadi karena adsorpsi pada permukaan dalam
dari difusi ion pada larutan logam lebih nyata dari pada difusi ion jika hanya pada permukaan saja.
Hasil plot antara q
t
mgg dan √t membentuk garis plot yang tidak sesuai dengan
garis aslinyagaris operasi. Dapat disimpulkan bahwa difusi film dan difusi intra- partikel terjadi secara simultan. Hal ini juga didukung oleh hasil analisis pemodelan
kinetika adsorpsi. Kinetika adsorpsi orde dua menunjukkan bahwa proses difusi yang terjadi adalah difusi internal. Ini berarti bahwa ion logam diadsorpsi secara
simultanbersamaan, ion logam tersebut akan terjerap pada permukaan bagian dalam adsorben celah antar adsorben. Sehingga, proses adsorpsi ini mempengaruhi proses
difusi dari logam berat dan kapasitas adsorpsi akan semakin lebih besar.
Universitas Sumatera Utara
41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Dalam melakukan penelitian ini, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut ini :
1. Pada penentuan kapasitas adsorpsi dengan variasi ukuran adsorben diperoleh
bahwa adsorben ukuran 40 mesh merupakan yang paling baik menjerap ion logam Cd2+ dengan kapasitas adsorpsi 0,1182 - 0,1686 mgm.
2. Pada penentuan kapasitas adsorpsi dengan variasi kecepatan pengadukan diperoleh bahwa kecepatan pengadukan pada 200 rpm merupakan kecepatan
pengadukan yang paling baik dalam proses adsorpsi.
3. Pada penentuan kapasitas adsorpsi dengan variasi konsentrasi ion logam dalam larutan diperoleh bahwa logam Cd2+ paling banyak terjerap pada konsentrasi
larutan 70 ppm dengan kapasitas adsorpsi 0,1718 - 0,1965 mgm.
4. Pada pemodelan kinetika adsorpsi yang terbaik berdasarkan koefisien korelasinya adalah persamaan orde dua, dimana pada mekanisme adsorpsi
melibatkan reaksi secara kimia antara adsorben dan adsorbat.
5. Pada pemodelan kinetika difusi yang terbaik dilihat dari koefisien korelasi mendekati 1 diperoleh pada persamaan difusi internal, yaitu ion logam yang
terjerap sampai pada permukaan bagian dalam adsorben celah antar adsorben.
5.2 SARAN
Adapun saran yang dapat diberikan untuk mengembangkan pengetahuan dibidang adsorpsi, secara umum adalah sebagai berikut :
1. Disarankan untuk melakukan variasi pH adsorpsi untuk melihat kondisi pH
yang paling baik dalam mengadsorpsi logam.
Universitas Sumatera Utara
