PEMBUATAN ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU YANG DIAKTIVASI SECARA TERMAL SEBAGAI PENGADSORPSI FENOL SKRIPSI

   PEMBUATAN ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU YANG DIAKTIVASI SECARA TERMAL SEBAGAI PENGADSORPSI FENOL SKRIPSI Oleh JEFFRY HARYADI NASUTION 100405053 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA AGUSTUS 2015

  PEMBUATAN ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU YANG DIAKTIVASI SECARA TERMAL SEBAGAI PENGADSORPSI FENOL SKRIPSI Oleh JEFFRY HARYADI NASUTION 100405053 SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA AGUSTUS 2015

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

PEMBUATAN ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU YANG DIAKTIVASI SECARA TERMAL SEBAGAI PENGADSORPSI FENOL

  dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai aturan yang berlaku.

  Medan, 13 Agustus 2015 Jeffry Haryadi Nasution

  NIM 100405053

  

PENGESAHAN

  Skripsi dengan judul :

  

PEMBUATAN ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU YANG

DIAKTIVASI SECARA TERMAL SEBAGAI PENGADSORPSI FENOL

  dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 13 Agustus 2015 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  

PRAKATA

  Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Pembuatan Adsorben Dari Cangkang Kerang Bulu yang Diaktivasi secara Termal Sebagai Pengadsorpsi Fenol

  ”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Hasil penelitian ini:  Penelitian ini memberikan informasi tambahan mengenai adsorben yang dibuat dari cangkang kerang bulu yang diaktivasi secara termal dan karakteristiknya sebagai pemanfaatan limbah yang terbuang  Penelitian ini membantu pengolahan fenol dengan proses adsorpsi sehingga tidak membahayakan kehidupan masyarakat.

  Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis. Untuk itu secara khusus penulis mengucapakan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada Ibu Dr.

  Ir. Iriany, MSi.

  Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

  Medan, 13 Agustus 2015 Penulis

  Jeffry Haryadi Nasution

  

DEDIKASI

  Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada kedua orang tua saya yaitu Ayahanda Ashari Nasution, SE dan Ibunda Yenny Batubara, serta kepada adik, tante, paman, sepupu dan keluarga besar saya yang telah memberikan dukungan moril maupun materiil yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan baik.

RIWAYAT HIDUP PENULIS

  Nama : Jeffry Haryadi Nasution NIM : 100405053 Tempat/tgl lahir : Medan / 13 Juni 1992 Nama orang tua : Ashari Nasution Alamat orang tua : Jl. Kiwi 23 No. 444 P. Mandala Medan 20226

  Asal Sekolah :

   TK Islam Radhatul Atfah Medan tahun 1996-1998

   SD Negeri 060853 Medan tahun 1998-2004

   SMP Negeri 7 Medan tahun 2004-2007

   SMA Negeri 1 Medan tahun 2007-2010 Beasiswa yang diperoleh :

   Beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) tahun 2011/2012 Pengalaman Organisasi :

   Covalen Study Group periode 2012 – 2013 sebagai Anggota Bidang Kremi (Kreativitas dan Minat)

   HIMATEK periode 2013 – 2014 sebagai Anggota Bidang Rohani

  

ABSTRAK

  Adsorben cangkang kerang dapat digunakan untuk menjerap fenol. Kemampuan adsorpsi dari adsorben dapat ditingkatkan dengan proses aktivasi secara termal. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh suhu aktivasi terhadap karakteristik adsorben yang dibuat dari cangkang kerang. Bahan – bahan yang digunakan antara lain cangkang kerang dan larutan fenol. Parameter yang diamati antara lain luas permukaan adsorben, berat jenis adsorben, kadar air, kadar abu, serta konsentrasi sisa fenol setelah adsorpsi. Penelitian dilakukan dengan memanaskan cangkang kerang pada suhu 110

  C, 500 C dan 800 C di furnace. Adsorben yang dihasilkan dikarakterisasi dengan peralatan BET serta diuji kemampuan adsorpsi dengan menggunakan larutan fenol. Konsentrasi sisa fenol setelah adsorpsi yang diperoleh diukur dengan peralatan Spektrofotometer UV-Vis. Hasil penelitian memperlihatkan karakteristik adsorben yaitu luas permukaan adsorben, kadar air dan abu telah memenuhi Standard Nasional Indonesia (SNI). Selain itu, penjerapan fenol yang mengikuti model Isoterm Langmuir.

  Kata kunci: aktivasi termal, metode BET , isoterm Langmuir dan Freundlich

  

ABSTRACT

  Fur shells adsorbent can be used to adsorp phenol. Adsorption capability of the adsorbent can be enchanced by thermally activation process. The purpose of this research is to study the effect of activation temperature on the characteristics of fur shells adsorbent. Materials that used in this research are fur shells and phenol solution. Observed variables are surface area of adsorbent, density of adsorbent, moisture and fly ash content of adsorbent, and residual concentration of phenol. The research is started by heating fur shells at temperature 110

  C, 500 C and 800 C in a furnace. The adsorbents obtained were characterized by BET metode. The adsorption capability of adsorbents were analized by phenol solution. The residual concentration of phenol was measured with Spectrophotometer UV-Vis. The result shows that surface area of adsorbent, moisture and fly ash content have fulfilled National Standard of Indonesia (SNI). The . phenol adsorption behaviour follow Langmuir Isoterm Key words: thermal activation, BET methode, Langmuir and Freundlich Isoterm

DAFTAR ISI

  2.4 PROSES KALSINASI ADSORBEN CANGKANG KERANG

  4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  5

  2.1 ADSORPSI

  5

  2.2 AKTIVASI FISIKA

  9

  2.3 AKTIVASI KIMIA

  9

  10

  4

  2.5 ADSORBEN

  10

  2.6 KERANG

  12

  2.7 PENCEMARAN LINGKUNGAN

  16

  2.8 ANALISA EKONOMI

  19

  1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

  Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

  PENGESAHAN ii

  DAFTAR LAMPIRAN xiv

  PRAKATA iii

  DEDIKASI iv

  RIWAYAT HIDUP PENULIS v

  ABSTRAK vi

  ABSRACT vii

  DAFTAR ISI viii

  DAFTAR GAMBAR x

  DAFTAR TABEL xii

  DAFTAR SINGKATAN xvi

  3

  DAFTAR SIMBOL xvii

  BAB I PENDAHULUAN

  1

  1.1 LATAR BELAKANG

  1

  1.2 PERUMUSAN MASALAH

  3

  1.3 TUJUAN PENELITIAN

  1.4 MANFAAT PENELITIAN BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  21

  42

  4.4 PENENTUAN KADAR AIR ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU

  36

  4.5 PENENTUAN KADAR ABU ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU

  37

  4.6 PENENTUAN MODEL ADSORPSI ISOTERM YANG TERJADI PADA PENJERAPAN FENOL

  38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 KESIMPULAN

  4.3 PENENTUAN BERAT JENIS ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU

  42

  5.2 SARAN

  43 DAFTAR PUSTAKA

  44 LAMPIRAN 1

  49 LAMPIRAN 2

  55 LAMPIRAN 3

  35

  34

  3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

  22

  21

  3.2 BAHAN

  21

  3.3 PERALATAN

  21

  3.4 PROSEDUR PENELITAN

  3.5 PROSEDUR ANALISA

  4.2 KARAKTERISTISASI ADSORBEN DENGAN BET

  23

  3.6 FLOWCHART PENELITIAN

  26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  31

  4.1 AKTIVASI ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU

  31

  58

  DAFTAR GAMBAR

  C, DAN800 C

  60 Gambar L3.9 PERALATAN SPEKTROFOTOMETER UV-Vis

  60 Gambar L3.8 TEMPAT PENEMPATAN SAMPEL YANG AKAN DIUJI DENGAN UV-Vis SPEKTROFOTOMETRI

  60 Gambar L3.7 FOTO LARUTA FENOL YANG DIADSORPSI DENGAN ADSORBEN

  59 Gambar L3.6 FOTO LARUTAN FENOL YANG DIBUAT

  59 Gambar L3.5 TIMBANGAN DIGITAL DAN DESIKATOR

  59 Gambar L3.4 HASIL PEMANASAN SAMPEL PADA SUHU 100, 500, DAN 800 C

  58 Gambar L3.3 TEMPAT PEMANASAN SAMPEL DI FURNACE

  58 Gambar L3.2 HASIL SAMPEL YANG LOLOS AYAKAN 140 MESH

  40 Gambar L3.1 TEMPAT AYAKAN 140 MESH

  40 Gambar 4.3 KURVA ADSORPSI ISOTERM FREUNDLICH UNTUK LARUTAN FENOL

  31 Gambar 4.2 KURVA ADSORPSI ISOTERM LANGMUIR UNTUK LARUTAN FENOL

  C, 500

  Halaman

  30 Gambar 4.1 HASIL PEMANASAN ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU DENGAN VARIASI SUHU 110

  29 Gambar 3.5 FLOWCHART PENENTUAN JUMLAH FENOL YANG TERJERAP DALAM ADSORBEN

  28 Gambar 3.4 FLOWCHART PENENTUAN KADAR ABU ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU

  27 Gambar 3.3 FLOWCHART PENENTUAN KADAR AIR ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU

  26 Gambar 3.2 FLOWCHART PENENTUAN BERAT JENIS ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU

  18 Gambar 3.1 FLOWCHART PEMBUATAN ADSORBEN CANGKANG KERANG YANG DIAKTIVASI SECARA TERMAL DAN KARAKTERISASI

  16 Gambar 2.6 SKEMA PENGELOMPOKAN BAHAN YANG TERKANDUNG DALAM LIMBAH AIR BUANGAN

  16 Gambar 2.5 DATA KONSUMSI KERANG/ SIPUT TAHUN 2006-2009

  14 Gambar 2.4 DATA PERKEMBANGAN KONSUMSI KERANG / SIPUT TAHUN 2006-2009

  13 Gambar 2.3 CANGKANG KERANG BULU

  6 Gambar 2.2 CANGKANG BAGIAN LUAR DAN DALAM KERANG HIJAU

Gambar 2.1 ADSORPSI DAN DESORPSI

  61

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1 STANDARD KUALITAS ARANG AKTIF MENURUT

  11 SNI 06-3730-1995

Tabel 2.2 KOMPOSISI KIMIA CANGKANG KERANG

  15 Tabel 2.3 BAKU MUTU LIMBAH CAIR

  18 Tabel 2.4 PERHITUNGAN BIAYA BAHAN BAKU

  19 Tabel 2.5 PERHITUNGAN BIAYA KEBUTUHAN LISTRIK

  19 Tabel 4.1 DATA KARAKTERISITIK ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG BULU HASIL ANALISA

  34 DENGAN METODE BET

Tabel 4.2 BERAT JENIS ADSORBEN DARI CANGKANG

  35 KERANG BULU PADA BERBAGAI SUHU AKTIVASI

Tabel 4.3 KADAR AIR ADSORBEN DARI CANGKANG KERANG

  36 BULU

Tabel 4.4 KADAR ABU ADSORBEN DARI CANGKANG

  37 KERANG BULU

Tabel 4.5 DATA KONSENTRASI LARUTAN FENOL

  38 Tabel 4.6 DATA PERHITUNGAN UNTUK MODEL ADSORPSI

  39 LANGMUIR

Tabel 4.7 DATA PERHITUNGAN UNTUK MODEL ADSORPSI

  39 FREUNDLICH

Tabel 4.8 NILAI KONSTANTA MASING-MASING ADSORPSI

  40 Tabel L1.1 DATA KARAKTERISITIK CANGKANG KERANG

  49 HASIL ANALISA DENGAN METODE BET Tabel L1.2 DATA KALIBRASI FENOL

  51 Tabel L1.3 DATA HASIL PERCOBAAN KONSENTRASI FENOL

  51 Tabel L1.4 DATA HASIL PERHITUNGAN BERAT JENIS

  52 ADSORBEN Tabel L1.5 DATA HASIL PERHITUNGAN KADAR AIR

  52 ADSORBEN CANGKANG KERANG 110 C Tabel L1.6 DATA HASIL PERHITUNGAN KADAR AIR

  52 ADSORBEN CANGKANG KERANG 500 C Tabel L1.7 DATA HASIL PERHITUNGAN KADAR AIR

  53 ADSORBEN CANGKANG KERANG 800 C Tabel L1.8 DATA HASIL PERHITUNGAN KADAR ABU

  53 ADSORBEN CANGKANG KERANG 110 C Tabel L1.9 DATA HASIL PERHITUNGAN KADAR ABU

  53 ADSORBEN CANGKANG KERANG 500 C Tabel L1.10 DATA HASIL PERHITUNGAN KADAR ABU

  54 ADSORBEN CANGKANG KERANG 800 C Tabel L1.11 DATA HASIL PERHITUNGAN KONSENTRASI FENOL

  54 DENGAN ADSORBEN CANGKANG KERANG