PENGARUH KECEPATAN ALIR, KUAT ARUS DAN JUMLAH ELEKTRODA TERHADAP KADAR PENURUNAN LIMBAH DETERJEN METODE ELEKTROFLOTASI SKALA PILOT

  

PENGARUH KECEPATAN ALIR, KUAT ARUS DAN JUMLAH

ELEKTRODA TERHADAP KADAR PENURUNAN LIMBAH DETERJEN

METODE ELEKTROFLOTASI SKALA PILOT

SKRIPSI

  

ARIEF RAHMAN HAKIM

PROGRAM STUDI S-1 KIMIA

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

  

2016

  

PENGARUH KECEPATAN ALIR, KUAT ARUS DAN JUMLAH

ELEKTRODA TERHADAP KADAR PENURUNAN LIMBAH DETERJEN

METODE ELEKTROFLOTASI SKALA PILOT

SKRIPSI

  

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia

pada Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga

  

Oleh :

ARIEF RAHMAN HAKIM

NIM. 081115082

  

Tanggal Lulus : 26 Januari 2016

Disetujui Oleh:

  Pembimbing I Pembimbing II Dr. Faidur Rochman, M.S Drs. Hamami M.Si

  NIP. 19550814 1984 03 1 001 NIP. 19631211 1991 02 1 002

  

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

  Judul : Pengaruh Kecepatan Alir, Kuat Arus dan Jumlah Elektroda Terhadap Kadar Penurunan Limbah Deterjen Metode Elektroflotasi Skala Pilot

  Penyusun : Arief Rahman Hakim NIM : 081115082 Pembimbing I : Dr. Faidur Rochman, M.S Pembimbing II : Drs. Hamami, M.Si Tanggal Ujian : 26 Januari 2016

  Disetujui oleh: Pembimbing I Pembimbing II

  Dr. Faidur Rochman, M.S NIP. 19550814 198403 1 001

  Drs. Hamami M.Si NIP. 19631211 199102 1 002

  Mengetahui, Ketua Departemen Kimia

  Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

  Dr. Purkan, M. Si NIP. 19721116 199702 1 001

SURAT PERNYATAAN TENTANG ORISINALITAS

  Yang bertandatangan di bawah ini, saya : Nama : Arief Rahman Hakim NIM : 081115082 Program Studi : Kimia Fakultas : Sains dan Teknologi Jenjang : Sarjana (S1)

  Menyatakan bahwa saya tidak melakukan kegiatan plagiat dalam penulisan skripsi saya yang berjudul : PENGARUH KECEPATAN ALIR, KUAT ARUS DAN JUMLAH ELEKTRODA TERHADAP KADAR PENURUNAN LIMBAH DETERJEN METODE ELEKTROFLOTASI SKALA PILOT Apabila suatu saat nanti terbukti melakukan tindakan plagiat, maka saya akan menerima sanksi yang telah diterapkan. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.

  Surabaya, 2 Februari 2016 Arief Rahman Hakim

  NIM. 081115082 PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.

  Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya,

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh

“

  

Kecepatan Alir, Kuat Arus dan Jumlah Elektroda Terhadap Kadar

Penurunan Limbah Deterjen Metode Elektroflotasi Skala Pilot ”.

  Penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

  1. Bapak Dr. Faidur Rochman, M.S dan Bapak Drs. Hamami, M.Si. selaku pembimbing I dan II yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan saran, nasehat dan masukan dalam penyelesaian proposal ini. Semoga

dimudahkan urusannya dan senantiasa diberi kesehatan jasmani dan rohani.

  2. Ibu Dr. Pratiwi Pudjiastuti, M.Si selaku dosen wali yang telah meluangkan waktunya mendengar keluh kesah serta untuk selalu memberikan saran terbaik untuk anak walinya selama berkuliah di jurusan kimia ini. Semoga diberi kelancaran dalam segala aktivitasnya.

  3. Seluruh staf pengajar, pegawai, laboran dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi khususnya jurusan kimia atas pelajaran berharga dan bantuannya selama penulis berkuliah maupun penyusunan skripsi ini. Semoga diberi balasan yang baik atas semuanya.

  4. Kedua orang tua serta kedua adikku Ifa dan Nisa atas dukungan dan semangat baik moral maupun spiritual demi terselesaikannya skripsi ini. Semoga senantiasa dimudahkan rizki dan urusannya serta diberi kesehatan selalu.

  5. Kementrian Agama khususnya Direktorat Pendidikan Diniyah dan Pondok Pesantren yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengenyam pendidikan di Universitas Airlangga ini.

  6. Teman-teman kassande dan kimia 2011, CSS MoRA, sahabat mahacafe, Extra Sem, angkringan vintage dan semuanya atas kebaikan kalian selama ini serta selalu mendukung penulis dalam hal apapun. Semoga kalian diberi kemudahan dan kelancaran dalam hidup ini.

7. Pihak-pihak lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Terimakasih atas bantuan dan bimbingannya dalam setiap aktivitas yang telah dilalui.

  Skripsi ini disusun untuk memenuhi persyaratan akademis pendidikan

sebelum penelitian dalam bidang kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Airlangga. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak

kekurangan, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi

kesempurnaan proposal ini.

  Surabaya, 2 Februari 2016 Penulis, Arief Rahman Hakim

  

Hakim, Arief Rahman, 2016, Pengaruh Kecepatan Alir, Kuat Arus dan

Jumlah Elektroda Terhadap Kadar Penurunan Limbah Deterjen Metode

Elektroflotasi Skala Pilot, Skripsi ini di bawah bimbingan Dr. Faidur

Rochman, M.S dan Drs. Hamami, M.Si., Departemen Kimia, Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Airlangga

  

ABSTRAK

  Telah dikembangkan metode pengolahan limbah deterjen domestik secara elektroflotasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan alir, kuat arus dan jumlah elektroda terhadap kadar penurunan limbah deterjen menggunakan metode elektroflotasi dengan kolom yang dipasang seri dengan model elektroda sejajar. Sampel limbah yang digunakan adalah larutan deterjen buatan dari deterjen komersial Rinso yang dilarutkan dalam air. Elektroda yang digunakan adalah logam aluminium yang dioksidasi menggunakan asam sulfat 15 %. Instalasi pengolahan air limbah dirangkai menggunakan satu kolom yang telah dilengkapi dengan saluran input dan output limbah, kran sebagai pengatur kecepatan alir dan elektroda yang dipasang sejajar. Kadar limbah deterjen diukur menggunakan metode test-kit menggunakan peralatan test-kit deterjen dari Hach. Kondisi optimum proses elektroflotasi diperoleh pada kecepatan alir 318,58 L/jam, kuat arus 8 Ampere dan jumlah elektroda 8. Prosentase penurunan limbah deterjen meningkat dengan semakin besarnya kecepatan alir, kuat arus dan jumlah elektroda yang digunakan.

  

Kata kunci : limbah deterjen, elektroflotasi, kecepatan alir, kuat arus, jumlah

  elektroda

  

Hakim, Arief Rahman, 2016, The Effect of Flow Rate, Current Strength and

Total Electrode on The Reduction of Detergent Waste by Electroflotation

Method at pilot Scale. This study is under guidance of Dr. Faidur Rochman

M.S and Drs. Hamami, M.Si., Chemistry Department, Faculty of Science and

Technology, Airlangga University

  

ABSTRACT

  Waste treatment of detergent using electroflotation method have been investigated. The aim of this research was to determine the effect of flow rate, strength current and the number of electrodes on the reduction detergent waste by electroflotation method with series column and parallel electrodes. The detergent waste sample was detergent solution that made from commercial detergent Rinso and solved with water. The electrode that used was aluminium which oxidated using sulfuric acid 15 %. Waste water treatment plant is assembled using one electroflotation column with input and output channel, flow rate’s regulator and parallel electrodes. The concentration of detergent waste was measured using detergent test-kit from Hach. The optimum condition of electroflotation process was obtained at the flow rate was 318,58 L/hour, current strength was 8 ampere and 8 electrodes. The reduction percentage of detergent waste was increased equal with flow rate, current strength, and more electrode that used.

  

Keyword : detergent waste, elektroflotation, flow rate, current strength, total

  electrode

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii

LEMBAR ORISINALITAS ............................................................................ iv

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ......................................................... v

KATA PENGANTAR ...................................................................................... vi

ABSTRAK ...................................................................................................... viii

ABSTRACT ....................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ...................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xiv

  2.3.2 Metode Adsorpsi ............................................................... 12

  3.2 Bahan dan Alat .......................................................................... 18

  3.1 Tempat dan Waktu .................................................................... 18

  BAB III METODE PENELITIAN

  2.6 Test-Kit Detergen ....................................................................... 17

  2.5 Spektrofotometri UV-Vis .......................................................... 16

  2.4 Flotasi ........................................................................................ 15

  2.3.4 Metode Elektroflotasi ........................................................ 13

  2.3.3 Metode Biodegradasi ........................................................ 13

  2.3.1 Metode Sedimentasi .......................................................... 12

  BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ............................................................................ 1 1.2. Rumusan Masalah ...................................................................... 3 1.3. Tujuan ......................................................................................... 4 1.4. Manfaat ....................................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.3 Teknologi Pengolahan Limbah Deterjen .................................... 11

  2.2.5 Aditif ................................................................................. 11

  2.2.4 Pengisi (Filler) ................................................................... 11

  2.2.3 Efek Pemucat (Bleaching Agent) ...................................... 11

  2.2.2 Pembentuk (Builder) ......................................................... 10

  2.2.1 Surfaktan ............................................................................. 8

  2.2 Deterjen ......................................................................................... 6

  2.1 Air Limbah .................................................................................... 5

  3.2.1 Sampel Penelitian ............................................................. 18

  3.2.2 Bahan Penelitian .............................................................. 18

  3.5.9.4 Penentuan Daya Reduksi ...................................... 29

  5.2 Saran .......................................................................................... 50

  5.1 Kesimpulan ................................................................................ 50

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  4.9 Penentuan Kapasitas Olah Limbah Deterjen ............................. 45

  4.8 Pengaruh Jumlah Elektroda pada Proses Elektroflotasi ............ 42

  4.7 Pengaruh Kuat Arus pada Proses Elektroflotasi ........................ 40

  4.6 Pengaruh Kecepatan Alir pada Proses Elektroflotasi ................ 38

  4.5 Uji Faktor Koreksi ..................................................................... 36

  4.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar NaLS .................. 34

  4.3 Penyusunan Instalasi Pengolahan Air Limbah Skala Pilot ........ 33

  4.2 Pembuatan Kolom Elektroflotasi .............................................. 31

  4.1 Oksidasi Aluminium .................................................................. 30

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  3.5.9.3 Pengaruh Jumlah Elektroda .................................. 28

  3.2.3 Alat-alat Penelitian ........................................................... 18

  3.5.9.2 Pengaruh Kuat Arus ............................................. 28

  3.5.9.1 Pengaruh Kecepatan Alir ...................................... 27

  3.5.9 Uji Elektroflotasi .............................................................. 26

  3.5.8 Uji Faktor Koreksi ........................................................... 24

  3.5.7 Pembuatan Kurva Kalibrasi .............................................. 24

  3.5.6 Penyusunan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Skala Pilot ......................................................................... 22

  3.5.5 Pembuatan Kolom Elektroflotasi ..................................... 22

  3.5.4 Oksidasi Aluminium ........................................................ 21

  3.5.3 Pembuatan Larutan Sampel Deterjen ................................ 21

  3.5.2 Pembuatan Larutan Pereaksi ............................................ 20

  3.5.1 Pembuatan Larutan Standar NaLS 100 ppm .................... 20

  3.5 Prosedur Kerja ........................................................................... 20

  3.4 Variabel Penelitian ..................................................................... 19

  3.3 Diagram Alir Penelitian ............................................................. 19

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

  2.1 Reaksi Pembuatan Deterjen ................................................................ 7

  2.2 Molekul Surfaktan .............................................................................. 9

  2.3 Struktur Linier Na-Alkilbenzensulfonat ............................................. 9

  2.4 Reaksi Pembuatan Na-Alkilbenzensulfonat ..................................... 10

  2.5 Proses Elektroflotasi .......................................................................... 15

  3.1 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 19

  3.2 Skema IPAL Sederhana Skala Pilot ................................................. 23

  4.1 Kolom Elektroflotasi ........................................................................ 32

  4.2 Celah Tempat Pemasangan Elektroda .............................................. 32

  4.3 Susunan IPAL Sederhana skala pilot ................................................ 33

  4.4 Lubang pada Pipa Input .................................................................... 34

  4.5 Kurva Standar Larutan NaLS ........................................................... 36

  4.6 Peristiwa Antar Muka ....................................................................... 46

  

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

  2.1 Syarat Mutu Deterjen Cair menurut SNI ............................................ 7

  4.1 Data Absorbansi Larutan Standar NaLS .......................................... 35

  4.2 Data Absorbansi larutan standar NaLS 100 ppm menggunakan Spektrofotometer UV-Vis ........................................................... 37

  4.3 Data konsentrasi larutan standar NaLS 100 ppm menggunakan test-kit Hach ................................................................................ 37

  4.4 Data Pengaruh Kecepatan Alir Terhadap Penurunan Kadar Limbah ......................................................................................... 39

  4.5 Data Pengaruh Kuat Arus Terhadap Penurunan Kadar Limbah ....... 41

  4.6 Data Pengaruh Jumlah Elektroda Terhadap Penurunan Kadar Limbah ........................................................................................ 43

  4.7 Data Penentuan Kadar Penurunan Limbah Deterjen Metode Elektroflotasi ............................................................................... 47