KINERJA REAKTOR ELEKTROKIMIA BATCH ELEKTRODA BESI-ALUMUNIUM DENGAN VARIASI RASIO ELEKTRODA CAIRAN UNTUK PENGOLAHAN AIR LIMBAH BATIK.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KINERJA REAKTOR ELEKTROKIMIA BATCH
ELEKTRODA BESI-ALUMUNIUM
DENGAN VARIASI RASIO ELEKTRODA CAIRAN
UNTUK PENGOLAHAN AIR LIMBAH BATIK
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A. Md)
Pada Program Diploma III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

OLEH :

LINDHA DEWI UNTARI
NIM : I 8711026

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA
2014
commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id


MOTTO
Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar. (Khalifah
Umar)
Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil tapi berusahalah menjadi
manusia yang berguna. (Einstein)
Kebanggaan kita yang terbesar adalah bukan tidak pernah gagal, tetapi bangkit
kembali setiap kali kita jatuh. (Confusius)
Dalam masalah hati nurani, pikiran pertamalah yang terbaik. Dalam masalah
kebijaksanaan, pemikiran terakhirlah yang paling baik. (Robert Hall)

commit to user
iv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN
Saya persembahkan karya ini sebagai wujud syukur, cinta dan terimakasih saya kepada:
KEDUA ORANG TUA SAYA, Sumarno dan Suwarsi yang sangat saya sayangi dan selalu saya

banggakan, terimakasih atas dukungannya dalam segala hal baik moril, nasihat, kasih sayang,
materi, serta kesempatan yang diberikan kepada saya untuk menimba ilmu.
ADIKKU TERSAYANG, Winda Diyah Utami yang selalu mendukung saya untuk melakukan yang
terbaik. Terima kasih atas dukungannya.
DOSEN PEMBIMBING TUGAS AKHIR, Ir. Budi Utomo, MT, yang telah memberikan bimbingan dan
pengarahan sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat selesai dengan baik.
SAHABAT- SAHABATKU TIM LIMBAH, Afif Muchshon, Rochmad S. Kuncoro, dan Suci Alfian
Flurianti, terimakasih atas kerjasama yang baik dan kompakannya sehingga kita dapat
menyelesaikan Tugas Akhir dengan baik.
KRISTIANTO, terimakasih untuk dukungan dan semangat yang selalu diberikan kepada saya
sehingga saya tak lelah untuk mengusahakan yang terbaik.
SAHABAT- SAHABATKU INFRAS 2011, yang selalu kompak dalam segala hal terutama soal
jalan- jalan dan makan yuk kapan kita jalan- jalan bareng lagi :D.
BUAT KELUARGA BESAR, suci, bapak ibu matur nuwun, kosan piti, kontrakan wencut, kosan
bude di UMS, makasih sudah menjadi tempat transit terdekat saat tidak memungkinkan untuk
pulang, thanks all.
MY SUJO & LEPPY Q TERCINTA, yang menjadi sahabatku berkelana menimba ilmu setiap hari
dari awal hingga aku menyelesaikan kuliah ini.
commit to user
v


perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

BAPAK HARTONO, selaku laboran di Lab. Teknik Penyehatan FT UNS, terimakasih telah
membantu selama proses penelitian berlangsung.
SEGENAP KELUARGA DAN KERABAT, yang senantiasa memberikan dukungan moril kepada saya.
SAHABAT- SAHABATKU, dimanapun kalian berada yang tak bisa kusebutkan satu persatu,
terimakasih karena kalian selalu mendukung dan berbagi semangat dengan saya.

commit to user
vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ABSTRAK


Lindha Dewi Untari, 2014. Kinerja Reaktor Elektrokimia Batch Elektroda
Besi-Alumunium dengan Variasi Rasio Elektroda Cairan untuk Pengolahan
Air Limbah Batik. Tugas akhir Program Studi Diploma III Teknik Sipil,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Proses produksi batik akan menghasilkan barang sisa berupa limbah cair yang
disebut air limbah batik. Buangan air limbah batik tidak boleh dialirkan langsung
ke badan air, karena banyaknya kandungan zat pewarna kimia yang dapat
mencemari lingkungan. Sebelum air limbah batik dialirkan ke badan air, harus
memenuhi baku mutu air limbah terlebih dahulu. Salah satu upaya untuk
mendapatkan baku mutu air limbah, yaitu dengan alternatif pengolahan limbah
menggunakan Reaktor Elektrokimia Batch elektroda besi dan alumunium, yang
disingkat menjadi REB-BA. REB-BA bekerja menggunakan prinsip elektrokimia,
yaitu dengan memanfaatkan energi listrik untuk melangsungkan perubahan kimia.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efisiensi REB-BA dengan variasi Rasio
Elektroda Cairan (REC), arus listrik (I) yang digunakan untuk mengoperasikan
REB-BA, serta besarnya suhu (T) yang timbul selama proses berlangsung.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorium. Metode yang
digunakan dalam pengambilan keputusan adalah metode diskripsi kualitatif yaitu
dengan melihat kecenderungan air limbah batik hasil pengolahan dengan
parameter suhu, arus, dan efisiensi. Menekankan pada kecenderungan suhu yang

rendah, kuat arus rendah, dan efisiensi yang tinggi. Dengan melihat data hasil
penelitian dapat diambil suatu keputusan dalam menentukan kode reaktor mana
yang paling baik secara kualitatif.
Hasil penelitian dan analisis data dapat diperoleh bahwa kode reaktor 2BA12-5
adalah variasi yang efektif dan efisien dengan penggunaan arus sebesar 3,90
ampere, suhu 54 C, menghasilkan efisiensi sebesar 98,94 %. Kode reaktor
2BA12-5 adalah kode reaktor yang memiliki tinggi elektroda 7,5 cm, jarak
elektroda 2 cm, dan waktu tinggal 50 menit. Kode reaktor 2BA12-5 menggunakan
elektroda berupa besi sebagai anoda dan alumunium sebagai katoda, yang
menghasilkan REC sebesar 7,2.
Kata kunci: limbah, reaktor, besi, alumunium, arus, suhu, efisiensi

commit to user
vii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat, karunia, dan
hidayah- Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir yang
Kinerja Reaktor Elektrokimia Batch Elektroda Besi- Alumunium
dengan Variasi Rasio Elektroda Cairan untuk Pengolahan Air Limbah Batik .
Penyusunan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Ahli
Madya ( A.Md) pada Program Studi DIII Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret
Surakarta.

Dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan
dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati penulis menyampaikan
ucapan terima kasih kepada:
1. Seluruh pimpinan Program Diploma III Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta,
2. Pembimbing Akademik yang telah memberikan pengarahan,
3. Dosen pembimbing yang telah berkenan memberikan bimbingan dan
pengarahan dalam penulisan laporan Tugas Akhir,
4. Rekan rekan D III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan 2011,
5. Semua pihak yang telah membantu terselesainya laporan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari kata sempurna, untuk itu penulis
mengharapkan kritik dan saran untuk kesempurnaan penulisan laporan yang akan

datang. Dengan penuh harapan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita
semua.

Surakarta, Juli 2014

Penulis

commit to user
viii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .....................................................................................

i


HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iii
HALAMAN MOTTO ................................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... v
ABSTRAK ..................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR................................................................................... viii
DAFTAR ISI ................................................................................................. ix
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii
BAB 1

BAB 2

PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang ....................................................................... 1

1.2


Rumusan Masalah .................................................................. 3

1.3

Batasan Masalah .................................................................... 3

1.4

Tujuan Penelitian ................................................................... 4

1.5

Manfaat Penelitian ................................................................. 4

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 5
2.1.1

Pengertian Air Limbah ............................................... 5


2.1.2

Karakteristik Air Limbah............................................ 6

2.1.3

Air Limbah Industri Batik........................................... 7

2.2 Landasan Teori ........................................................................ 8
2.2.1

Teori Elektrokimia ..................................................... 8

2.2.2

Deret Volta ................................................................. 9

2.2.3

Hukum Faraday .......................................................... 10

2.2.4

Flotasi ........................................................................ 11

2.2.5

Adsorbsi ..................................................................... 11

2.2.6

Reaktor Batch ............................................................. 14

commit to user
ix

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

2.2.7

Rasio Elektroda Cairan ............................................... 15

2.2.8

Spektrofotometri......................................................... 16

2.3 Penelitian yang Relevan ........................................................... 17
BAB 3

METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian ........................................................................ 19
3.2 Lokasidan Waktu Penelitian ..................................................... 19
3.3 Objek Penelitian ....................................................................... 19
3.4 Langkah- Langkah Penelitian ................................................... 19
3.5 Alat dan Bahan......................................................................... 20
3.5.1

Alat ............................................................................ 20

3.5.2

Bahan ......................................................................... 23

3.6 Prosedur Penelitian .................................................................. 23
3.6.1

Menyiapkan Alat dan Bahan ....................................... 23

3.6.2

Mengolah Air Limbah dengan REB-BA ..................... 24

3.6.3

Menyisihkan Flok selama Proses Pengolahan ............. 25

3.6.4

Mengeluarkan Air Limbah Batik yang telah Diolah .... 26

3.6.5

Melakukan Pengujian Spectrum Warna ...................... 26

3.7 Mengolah Data ......................................................................... 27
3.8 Metode Pengambilan Keputusan .............................................. 28
3.9 Menyusun Laporan .................................................................. 28
BAB 4

HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA
4.1 Hasil Penelitian ........................................................................ 30
4.1.1

Data Hasil Penelitian .................................................. 30

4.1.2

Data Hasil Uji Spektrofotometri ................................. 30

4.2 Analisis dan Pembahasan ......................................................... 31
4.2.1

Arus dan Daya Listrik................................................. 31

4.2.2

Suhu ........................................................................... 33

4.2.3

Efisiensi ..................................................................... 35

4.2.4

Komulatif Analisis ..................................................... 37

commit to user
x

perpustakaan.uns.ac.id

BAB 5

digilib.uns.ac.id

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .............................................................................. 40
5.2 Saran ........................................................................................ 40

PENUTUP ..................................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 42
LAMPIRAN .................................................................................................. 43

commit to user
xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1

Jenis- Jenis Adsorbsi................................................................... 13

Tabel 3.1

Variasi BA .................................................................................. 27

Tabel 4.1

Data Hasil Penelitian REB-BA dengan waktu tinggal 50 menit... 30

Tabel 4.2

Hasil Pengujian Air Limbah Batik dengan Spektrofotometer ...... 31

Tabel 4.3

Penggunaan Daya Listrik untuk mengoperasikan REB-BA ......... 32

Tabel 4.4

Hasil Pengujian Air Limbah Batik dengan Spektrofotometer ...... 35

commit to user
xii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1

Susunan Sel Elektrolisis .........................................................

9

Gambar 2.2

Contoh Pengapungan Zat dari Proses Flotasi..........................

9

Gambar 2.3

Ilustrasi Adsorbsi ...................................................................

14

Gambar 3.1

Bak Reaktor ...........................................................................

20

Gambar 3.2

Sketsa Bak Reaktor ................................................................

20

Gambar 3.3

Pelat Besi dan Pelat Alumunium ............................................

21

Gambar 3.4

Trafo Step-Down ...................................................................

21

Gambar 3.5

Clamp Meter..........................................................................

22

Gambar 3.6

Gelas Bekker .........................................................................

22

Gambar 3.7

Termometer ...........................................................................

23

Gambar 3.8

Merangkai REB-BA ..............................................................

24

Gambar 3.9

Mengolah Air Limbah dengan REB-BA ................................

25

Gambar 3.10 Memisahkan Flok ..................................................................

25

Gambar 3.11 (a) Mengeluarkan Air Limbah Batik yang telah Diolah .........

26

(b) Proses Pendinginan Alami ................................................

26

Gambar 3.12 Spektrofotometer ...................................................................

27

Gambar 3.13 Diagram Alir Penelitian .........................................................

29

Gambar 4.1

Grafik Hubungan REC dan Arus Listrik ................................

32

Gambar 4.2

Grafik Hubungan REC dan Daya Listrik ................................

33

Gambar 4.3

Grafik Hubungan REC dan Suhu ...........................................

34

Gambar 4.4

Grafik Hubungan Jarak Elektroda dan Suhu ...........................

34

Gambar 4.5

Grafik HubunganREC dan Efisiensi .......................................

36

Gambar 4.6

Grafik Hubungan Jarak Elektroda dan Efisiensi .....................

36

Gambar 4.7

Grafik Komulatif Analisis ......................................................

37

commit to user
xiii