Kompetisi Adsorpsi Logam Berat Kadmium (Cd2+) dan Tembaga (Cu2+) dalam Larutan Biner Menggunakan Adsorben Batang Jagung (Zea mays)
LAMPIRAN A
DATA BAHAN BAKU
A.1 DATA KALIBRASI LARUTAN STANDAR HASIL ANALISIS AAS
Tabel A.1
Data Kalibrasi Larutan Standar
Absorbansi
Konsentrasi (ppm)
0.2000
0.4000
0.6000
0.8000
1.0000
Cd
Cu
0.1185
0.2242
0.3445
0.4514
0.5597
0.0314
0.0638
0.0946
0.1269
0.1584
Dari hasil plot antara adsorbansi versus konsentrasi, diperoleh persamaan linier
untuk kedua logam. Persamaan ini nantinya akan digunakan untuk menentukan
konsentrasi larutan hasil analisa AAS. Persamaan untuk masing-masing logam Cd2+
dan Cu2+ adalah sebagai berikut :
Abs. = (0,55480xConc.) + 0,00678
A.1
Abs. = (0,15855xConc.) + 0,00011
A.2
A.2 DATA ADSORBANSI DAN KONSENTRASI LARUTAN BINER
Berdasarkan pengaruh perubahan pH (3; 4,5; 6; 7,5; 9) dan perbandingan
konsentrasi tetap Cd2+/Cu2+ (30:30 ppm) terhadap waktu, dapat dilihat sebagai
berikut :
Tabel A.2
Data Percobaan pada pH 3 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Cd
Waktu
Ads.
0
20
40
60
80
100
120
5.4067
2.1498
2.1364
2.1234
2.1249
2.1101
2.0929
Konsentrasi
Aktual
29.1994
11.5879
11.5157
11.4454
11.4536
11.3734
11.2804
Cu
Ads.
0.1549
0.0934
0.0921
0.0908
0.0892
0.0881
0.0888
Konsentrasi
Aktual
29.3374
17.6944
17.4415
17.1955
16.9068
16.6892
16.8198
Universitas Sumatera Utara
Data Percobaan pada pH 4,5 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Tabel A.3
Waktu
0
20
40
60
80
100
120
Tabel A.4
Ads.
5,6063
1,9327
1,9173
1,9012
1,8851
1,8863
1,8968
Cd
Konsentrasi
Aktual
30,2784
10,4142
10,3307
10,2441
10,1568
10,1630
10,2201
Ads.
0,1630
0,0776
0,0762
0,0752
0,0741
0,0729
0,0729
Data Percobaan pada pH 6 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Cd
Waktu
Ads.
0
20
40
60
80
100
120
Tabel A.5
Cu
Konsentrasi
Aktual
30,8628
14,7039
14,4327
14,2403
14,0385
13,8209
13,8147
5.8006
1.8445
1.8229
1.8008
1.8023
1.7815
1.7811
Konsentrasi
Aktual
31.3292
9.9372
9.8206
9.7008
9.7090
9.5965
9.5943
Cu
Ads.
0.1669
0.0757
0.0744
0.0731
0.0716
0.0711
0.0711
Konsentrasi
Aktual
31.6102
14.3364
14.1022
13.8563
13.5676
13.4666
13.4650
Data Percobaan pada pH 7,5 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Cd
Waktu
0
20
40
60
80
100
120
Ads.
5.6252
1.7868
1.7855
1.7842
1.7827
1.7815
1.7822
Konsentrasi
Aktual
30.3806
9.6253
9.6180
9.6110
9.6028
9.5966
9.6003
Cu
Ads.
0.1580
0.0745
0.0731
0.0723
0.0708
0.0690
0.0694
Konsentrasi
Aktual
29.6169
14.1082
13.8553
13.6968
13.4095
13.0847
13.1584
Universitas Sumatera Utara
Data Percobaan pada pH 9 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Tabel A.6
Cd
Waktu
Ads.
0
20
40
60
80
100
120
5.6421
1.9029
1.9015
1.9002
1.8988
1.8977
1.8982
Konsentrasi
Aktual
30.4720
10.2527
10.2453
10.2382
10.2309
10.2247
10.2278
Cu
Ads.
0.1606
0.0748
0.0734
0.0721
0.0708
0.0696
0.0702
Konsentrasi
Aktual
30.4089
14.1792
13.9174
13.6715
13.4182
13.1880
13.3045
Berdasarkan pengaruh perbandingan konsentrasi Cd2+/Cu2+ ((20:40 ppm); (30:30
ppm) Tabel A.3; (40:20 ppm)) dan pH tetap 4,5 terhadap waktu, dapat dilihat sebagai
berikut :
Data Percobaan pada pH 4,5 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (20:40
ppm)
Tabel A.7
Cd
Waktu
0
20
40
60
80
100
120
Ads.
3,6117
0,6684
0,6671
0,6658
0,6639
0,6646
0,6637
Konsentrasi
Aktual
19,4932
3,5774
3,5703
3,5633
3,5533
3,5572
3,5524
Cu
Ads.
0,1987
0,0957
0,0944
0,0931
0,0909
0,0916
0,0910
Konsentrasi
Aktual
37,6217
18,1214
17,8748
17,6288
17,2135
17,3478
17,2467
Data Percobaan pada pH 4,5 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (40:20
ppm)
Tabel A.8
Cd
Waktu
Ads.
0
20
40
60
80
100
120
7,5559
2,4831
2,4818
2,4805
2,4783
2,4790
2,4785
Konsentrasi
Aktual
40,8205
13,3904
13,3833
13,3763
13,3644
13,3683
13,3654
Cu
Ads.
0,1020
0,0486
0,0473
0,0460
0,0438
0,0445
0,0440
Konsentrasi
Aktual
19,3163
9,2221
8,9755
8,7296
8,3142
8,4486
8,3475
Universitas Sumatera Utara
Tabel A.9 Hubungan Antara Kapasitas Adsorpsi, q (%), Terhadap Waktu (t) pada Berbagai Variasi pH Berdasarkan Perbandingan
Konsentrasi Tetap Cd2+/Cu2+ (30:30 ppm)
Waktu,
t (min)
0
20
40
60
80
100
120
Cd
0,00
30,09
30,21
30,33
30,32
30,45
30,61
3
Cu
0,00
19,89
20,32
20,74
21,24
21,61
21,38
Total
0,00
49,98
50,53
51,07
51,55
52,06
52,00
Cd
0,00
32,49
32,63
32,77
32,91
32,90
32,81
4,5
Cu
0,00
26,43
26,87
27,19
27,52
27,87
27,88
Total
0,00
58,92
59,50
59,95
60,43
60,77
60,69
Kapasitas Adsorpsi, q
(%)
6
Cd
Cu
Total
0,00
0,00
0,00
33,99 27,45 61,43
34,17 27,82 61,99
34,36 28,21 62,57
34,35 28,67 63,02
34,53 28,83 63,36
34,53 28,83 63,36
Cd
0,00
34,59
34,61
34,62
34,63
34,64
34,64
7,5
Cu
0,00
25,85
26,27
26,53
27,01
27,55
27,43
Total
0,00
60,44
60,88
61,15
61,64
62,20
62,07
Cd
0,00
33,21
33,22
33,23
33,25
33,26
33,25
9
Cu
0,00
26,66
27,09
27,49
27,91
28,29
28,09
Total
0,00
59,87
60,31
60,73
61,16
61,54
61,35
Tabel A.10 Hubungan Antara Kapasitas Adsorpsi, q (%), Terhadap Waktu (t) pada Berbagai Perbandingan Konsentrasi dan pH Tetap 4,5.
Time
(min)
0
20
40
60
80
100
120
Cd
0,00
27,87
27,88
27,89
27,91
27,90
27,91
Analisis Perandingan Konsentrasi (Cd//Cu) (ppm)
20:40
30:30
40:20
Cu
Total
Cd
Cu
Total
Cd
Cu
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
34,14 62,01 32,49 26,43 58,92 45,61 16,79
34,57 62,45 32,63 26,87 59,50 45,61 17,20
35,00 62,90 32,77 27,19 59,95 45,61 17,60
35,73 63,64 32,91 27,52 60,43 45,61 18,30
35,50 63,40 32,90 27,87 60,77 45,61 18,07
35,67 63,58 32,81 27,88 60,69 45,61 18,24
Total
0,00
62,40
62,81
63,22
63,91
63,68
63,85
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
CONTOH PERHITUNGAN
B.1 PEMBUATAN LARUTAN BINER (STOCK SOLUTION )
Contoh pembuatan larutan biner dari (Cd(CH3COO)2.2H2O) dan CuSO4
dengan kondisi sebagai berikut :
Konsentrasi Cd2+/Cu2+
: (30:30) ppm
pH
: 4,5
Volume
: 4 liter
Mr. Cd(CH3COO)2.2H2O
: 266.529 g/mol
Mr. CuSO4
: 159.609 g/mol
Ar. Cd
: 112.411 g/mol
Ar. Cu
:
63,546 g/mol
Untuk membuat larutan Cd2+/Cu2+ 30:30 ppm maka diperlukan massa
masing-masing senyawa sebesar :
Massa Cd (30 mg/L),
m = 30 mg x 4 Liter
m = 120 mg
Massa Cd(CH3COO)2.2H2O yang diperlukan,
=
�
�
�
=
,
,
m2 = 284,4467 mg
m2 = 0,2845 g
Massa Cu (30 mg/L),
m = 30 mg x 4 Liter
m = 120 mg
Massa CuSO4 yang diperlukan,
Universitas Sumatera Utara
=
�
�
�
,
=
.
m2 = 301,4049 mg
m2 = 0,3014 g
Maka, larutkan 0,2845 g Cd(CH3COO)2.2H2O dan 0,3014 g CuSO4 dengan
akuades hingga volume larutan mencapai 4 liter.
B.2 PERHITUNGAN KAPASITAS ADSORPSI
Untuk pH 4,5 dan konsentrasi larutan 30:30 ppm (Konsentrasi Cd aktual, C0
= 30,2784), pada waktu t = 20 menit diperoleh konsentrasi Ct = 10,4142 mg/L
dengan volume sampel = 100 mL. Sehingga dapat dihitung kapasitas adsorpsi Cd
dengan persamaan sebagai berikut :
q =
q =
C −C V
mad
,
−
qt = 1,9864 mg/g
,
g
mg/L . , L
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
DOKUMENTASI PERCOBAAN
C.1 SAMPEL DAN BAHAN BAKU
Gambar 4.8
Tanaman Jagung yang Akan Digunakan Sebagai Adsorben
Gambar 4.9
Batang Jagung yang Siap Dijadikan Adsorpben
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Pemotongan dan Pembersihan Batang Jagung
Gambar 4.11 Adsorben Batang Jagung yang Telah Dibersihkan (Dicuci)
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.12 Adsorben Batang Jagung 70 Mesh
C.2 EKSPERIMEN
Gambar 4.13 Material Logam Berat yang Digunakan
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.14 Larutan (Stock Solution)
Gambar 4.15 Pengatur Keasaman NaOH (0,1 M) dan HCl (0,1 M)
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.16 Larutan Multi-Sistem (Sampling)
Gambar 4.17 Proses Adsorpsi (Shaking)
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.18 Sampel Uji AAS
Universitas Sumatera Utara
DATA BAHAN BAKU
A.1 DATA KALIBRASI LARUTAN STANDAR HASIL ANALISIS AAS
Tabel A.1
Data Kalibrasi Larutan Standar
Absorbansi
Konsentrasi (ppm)
0.2000
0.4000
0.6000
0.8000
1.0000
Cd
Cu
0.1185
0.2242
0.3445
0.4514
0.5597
0.0314
0.0638
0.0946
0.1269
0.1584
Dari hasil plot antara adsorbansi versus konsentrasi, diperoleh persamaan linier
untuk kedua logam. Persamaan ini nantinya akan digunakan untuk menentukan
konsentrasi larutan hasil analisa AAS. Persamaan untuk masing-masing logam Cd2+
dan Cu2+ adalah sebagai berikut :
Abs. = (0,55480xConc.) + 0,00678
A.1
Abs. = (0,15855xConc.) + 0,00011
A.2
A.2 DATA ADSORBANSI DAN KONSENTRASI LARUTAN BINER
Berdasarkan pengaruh perubahan pH (3; 4,5; 6; 7,5; 9) dan perbandingan
konsentrasi tetap Cd2+/Cu2+ (30:30 ppm) terhadap waktu, dapat dilihat sebagai
berikut :
Tabel A.2
Data Percobaan pada pH 3 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Cd
Waktu
Ads.
0
20
40
60
80
100
120
5.4067
2.1498
2.1364
2.1234
2.1249
2.1101
2.0929
Konsentrasi
Aktual
29.1994
11.5879
11.5157
11.4454
11.4536
11.3734
11.2804
Cu
Ads.
0.1549
0.0934
0.0921
0.0908
0.0892
0.0881
0.0888
Konsentrasi
Aktual
29.3374
17.6944
17.4415
17.1955
16.9068
16.6892
16.8198
Universitas Sumatera Utara
Data Percobaan pada pH 4,5 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Tabel A.3
Waktu
0
20
40
60
80
100
120
Tabel A.4
Ads.
5,6063
1,9327
1,9173
1,9012
1,8851
1,8863
1,8968
Cd
Konsentrasi
Aktual
30,2784
10,4142
10,3307
10,2441
10,1568
10,1630
10,2201
Ads.
0,1630
0,0776
0,0762
0,0752
0,0741
0,0729
0,0729
Data Percobaan pada pH 6 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Cd
Waktu
Ads.
0
20
40
60
80
100
120
Tabel A.5
Cu
Konsentrasi
Aktual
30,8628
14,7039
14,4327
14,2403
14,0385
13,8209
13,8147
5.8006
1.8445
1.8229
1.8008
1.8023
1.7815
1.7811
Konsentrasi
Aktual
31.3292
9.9372
9.8206
9.7008
9.7090
9.5965
9.5943
Cu
Ads.
0.1669
0.0757
0.0744
0.0731
0.0716
0.0711
0.0711
Konsentrasi
Aktual
31.6102
14.3364
14.1022
13.8563
13.5676
13.4666
13.4650
Data Percobaan pada pH 7,5 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Cd
Waktu
0
20
40
60
80
100
120
Ads.
5.6252
1.7868
1.7855
1.7842
1.7827
1.7815
1.7822
Konsentrasi
Aktual
30.3806
9.6253
9.6180
9.6110
9.6028
9.5966
9.6003
Cu
Ads.
0.1580
0.0745
0.0731
0.0723
0.0708
0.0690
0.0694
Konsentrasi
Aktual
29.6169
14.1082
13.8553
13.6968
13.4095
13.0847
13.1584
Universitas Sumatera Utara
Data Percobaan pada pH 9 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (30:30
ppm)
Tabel A.6
Cd
Waktu
Ads.
0
20
40
60
80
100
120
5.6421
1.9029
1.9015
1.9002
1.8988
1.8977
1.8982
Konsentrasi
Aktual
30.4720
10.2527
10.2453
10.2382
10.2309
10.2247
10.2278
Cu
Ads.
0.1606
0.0748
0.0734
0.0721
0.0708
0.0696
0.0702
Konsentrasi
Aktual
30.4089
14.1792
13.9174
13.6715
13.4182
13.1880
13.3045
Berdasarkan pengaruh perbandingan konsentrasi Cd2+/Cu2+ ((20:40 ppm); (30:30
ppm) Tabel A.3; (40:20 ppm)) dan pH tetap 4,5 terhadap waktu, dapat dilihat sebagai
berikut :
Data Percobaan pada pH 4,5 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (20:40
ppm)
Tabel A.7
Cd
Waktu
0
20
40
60
80
100
120
Ads.
3,6117
0,6684
0,6671
0,6658
0,6639
0,6646
0,6637
Konsentrasi
Aktual
19,4932
3,5774
3,5703
3,5633
3,5533
3,5572
3,5524
Cu
Ads.
0,1987
0,0957
0,0944
0,0931
0,0909
0,0916
0,0910
Konsentrasi
Aktual
37,6217
18,1214
17,8748
17,6288
17,2135
17,3478
17,2467
Data Percobaan pada pH 4,5 dan Konsentrasi Cd2+/Cu2+ (40:20
ppm)
Tabel A.8
Cd
Waktu
Ads.
0
20
40
60
80
100
120
7,5559
2,4831
2,4818
2,4805
2,4783
2,4790
2,4785
Konsentrasi
Aktual
40,8205
13,3904
13,3833
13,3763
13,3644
13,3683
13,3654
Cu
Ads.
0,1020
0,0486
0,0473
0,0460
0,0438
0,0445
0,0440
Konsentrasi
Aktual
19,3163
9,2221
8,9755
8,7296
8,3142
8,4486
8,3475
Universitas Sumatera Utara
Tabel A.9 Hubungan Antara Kapasitas Adsorpsi, q (%), Terhadap Waktu (t) pada Berbagai Variasi pH Berdasarkan Perbandingan
Konsentrasi Tetap Cd2+/Cu2+ (30:30 ppm)
Waktu,
t (min)
0
20
40
60
80
100
120
Cd
0,00
30,09
30,21
30,33
30,32
30,45
30,61
3
Cu
0,00
19,89
20,32
20,74
21,24
21,61
21,38
Total
0,00
49,98
50,53
51,07
51,55
52,06
52,00
Cd
0,00
32,49
32,63
32,77
32,91
32,90
32,81
4,5
Cu
0,00
26,43
26,87
27,19
27,52
27,87
27,88
Total
0,00
58,92
59,50
59,95
60,43
60,77
60,69
Kapasitas Adsorpsi, q
(%)
6
Cd
Cu
Total
0,00
0,00
0,00
33,99 27,45 61,43
34,17 27,82 61,99
34,36 28,21 62,57
34,35 28,67 63,02
34,53 28,83 63,36
34,53 28,83 63,36
Cd
0,00
34,59
34,61
34,62
34,63
34,64
34,64
7,5
Cu
0,00
25,85
26,27
26,53
27,01
27,55
27,43
Total
0,00
60,44
60,88
61,15
61,64
62,20
62,07
Cd
0,00
33,21
33,22
33,23
33,25
33,26
33,25
9
Cu
0,00
26,66
27,09
27,49
27,91
28,29
28,09
Total
0,00
59,87
60,31
60,73
61,16
61,54
61,35
Tabel A.10 Hubungan Antara Kapasitas Adsorpsi, q (%), Terhadap Waktu (t) pada Berbagai Perbandingan Konsentrasi dan pH Tetap 4,5.
Time
(min)
0
20
40
60
80
100
120
Cd
0,00
27,87
27,88
27,89
27,91
27,90
27,91
Analisis Perandingan Konsentrasi (Cd//Cu) (ppm)
20:40
30:30
40:20
Cu
Total
Cd
Cu
Total
Cd
Cu
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
34,14 62,01 32,49 26,43 58,92 45,61 16,79
34,57 62,45 32,63 26,87 59,50 45,61 17,20
35,00 62,90 32,77 27,19 59,95 45,61 17,60
35,73 63,64 32,91 27,52 60,43 45,61 18,30
35,50 63,40 32,90 27,87 60,77 45,61 18,07
35,67 63,58 32,81 27,88 60,69 45,61 18,24
Total
0,00
62,40
62,81
63,22
63,91
63,68
63,85
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
CONTOH PERHITUNGAN
B.1 PEMBUATAN LARUTAN BINER (STOCK SOLUTION )
Contoh pembuatan larutan biner dari (Cd(CH3COO)2.2H2O) dan CuSO4
dengan kondisi sebagai berikut :
Konsentrasi Cd2+/Cu2+
: (30:30) ppm
pH
: 4,5
Volume
: 4 liter
Mr. Cd(CH3COO)2.2H2O
: 266.529 g/mol
Mr. CuSO4
: 159.609 g/mol
Ar. Cd
: 112.411 g/mol
Ar. Cu
:
63,546 g/mol
Untuk membuat larutan Cd2+/Cu2+ 30:30 ppm maka diperlukan massa
masing-masing senyawa sebesar :
Massa Cd (30 mg/L),
m = 30 mg x 4 Liter
m = 120 mg
Massa Cd(CH3COO)2.2H2O yang diperlukan,
=
�
�
�
=
,
,
m2 = 284,4467 mg
m2 = 0,2845 g
Massa Cu (30 mg/L),
m = 30 mg x 4 Liter
m = 120 mg
Massa CuSO4 yang diperlukan,
Universitas Sumatera Utara
=
�
�
�
,
=
.
m2 = 301,4049 mg
m2 = 0,3014 g
Maka, larutkan 0,2845 g Cd(CH3COO)2.2H2O dan 0,3014 g CuSO4 dengan
akuades hingga volume larutan mencapai 4 liter.
B.2 PERHITUNGAN KAPASITAS ADSORPSI
Untuk pH 4,5 dan konsentrasi larutan 30:30 ppm (Konsentrasi Cd aktual, C0
= 30,2784), pada waktu t = 20 menit diperoleh konsentrasi Ct = 10,4142 mg/L
dengan volume sampel = 100 mL. Sehingga dapat dihitung kapasitas adsorpsi Cd
dengan persamaan sebagai berikut :
q =
q =
C −C V
mad
,
−
qt = 1,9864 mg/g
,
g
mg/L . , L
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
DOKUMENTASI PERCOBAAN
C.1 SAMPEL DAN BAHAN BAKU
Gambar 4.8
Tanaman Jagung yang Akan Digunakan Sebagai Adsorben
Gambar 4.9
Batang Jagung yang Siap Dijadikan Adsorpben
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Pemotongan dan Pembersihan Batang Jagung
Gambar 4.11 Adsorben Batang Jagung yang Telah Dibersihkan (Dicuci)
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.12 Adsorben Batang Jagung 70 Mesh
C.2 EKSPERIMEN
Gambar 4.13 Material Logam Berat yang Digunakan
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.14 Larutan (Stock Solution)
Gambar 4.15 Pengatur Keasaman NaOH (0,1 M) dan HCl (0,1 M)
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.16 Larutan Multi-Sistem (Sampling)
Gambar 4.17 Proses Adsorpsi (Shaking)
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.18 Sampel Uji AAS
Universitas Sumatera Utara