Pengaruh Waktu Kontak dan Dosis Resin Purolite A400 Impregnasi Cu Pada Penurunan Kadar Nitrat dan Nitrit Chapter III V

BAB III
METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian dilaksanakan di Laboratorium Penelitian Terpadu Fakultas Farmasi Universitas
Sumatera Utara, Medan-Sumatera Utara dengan sampel yang diperoleh dari air limbah sintetik, larutan


ion NO 3 dan NO 2 disediakan dengan melarutkan jumlah garam NaNO3 dan NaNO2 masing-masing
±100 mg pada air suling dengan volume 75-100 mL.
3.2 Waktu Penelitian
Waktu penelitian dilakukan selama 2 bulan, yaitu mulai bulan Desember - Januari 2016 yang
dilanjutkan dengan pengolahan dan penyusunan data serta penyusunan laporan.
3.3 Jenis Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian yang bersifat eksperimental yang dilaksanakan dalam
skala laboratorium dengan metode penelitian secara kuantitatif.

3.4 Variabel Penelitian
Variabel penelitian yang digunakan dalam penelitian ini meliputi :
1. Variabel bebas (independent variable) meliputi :
Pengolahan limbah cair untuk proses pertukaran ion dengan variasi dosis resin anion: 0,2; 0,4; 0,6;

0,8; 1,0 dan 1,2 gram dan variasi waktu kontak 10, 20, 40, 80, 160 dan 320 menit
2. Variabel Terikat (dependent variable) meliputi :
Kandungan nitrat dan nitrit yang berasal dari limbah cair sintetik.
3.5 Kerangka Penelitian
Adapun kerangka penelitian untuk tugas akhir ini dapat dilihat dalam bentuk diagram alir penelitian
pada Gambar 3.1.

Mulai
Perumusan Masalah
Studi
Penentuan Metode
Penelitian
Pengumpulan Data

Data Primer
Desain Peralatan

1. Persiapan alat dan bahan
2. Desain dimensi reaktor

Pengumpulan Alat dan
Bahan
Metode Impregnasi

Pengujian Perbandingan
Resin Anion yaitu
unmodified resin dan
modified resin

Pengujian SEM

Pengujian EDS

Pembuatan Sampel Air
Limbah

Perancangan Kolom
Reaktor Batch

Perlakuan Variasi Dosis

Resin

Proses Penelitian
Pengujian Sampel Efluen
(Nitrat dan Nitrit)

Perlakuan Variasi Waktu
Kontak

Pengolahan dan Analisa
Data serta Pembahasan
Kesimpulan dan Saran

Selesai

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

III-2

3.6 Pengumpulan Data

Data yang dikumpulkan meliputi :
a. Data Primer
Data primer merupakan data yang diperoleh dari hasil analisa penelitian di laboratorium
ataupun penelitian di lapangan secara langsung mulai dari pengujian awal sampai pengujian
akhir
b. Data Sekunder
Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari studi literatur pustaka.

3.7 Alat dan Bahan
3.7.1 Alat
1. Labu erlenmeyer 1000 ml
2. Stirrer elektromagnetik
3. pH meter
4. Jerigen 5 L
5. Corong
6. Oven
7. Neraca analitik digital
8. Seperangkat alat gelas
9. Desikator
10. Scanning electron microscope

11. Energy dispersion spectrometry
12. Spektrofotometer UV-Vis

3.7.2 Bahan
1. Resin anion Purolite A400 sebanyak ± 1 kg.
2. Tembaga-modifikasi resin anion Purolite A400 sebanyak ± 1 kg.
3. Air limbah sintetik dari larutan garam NaNO3 dan NaNO2.
4. Akuades
5. Larutan CuCl2.2H2O
6. Larutan NaOH
7. Bahan kimia yang digunakan untuk pengujian parameter nitrat dan nitrit

diperoleh di

laboratorium.

III-3

3.8 Langkah Penelitian
3.8.1 Tahap Persiapan

Tahapan awal persiapan dari penelitian ini adalah pembuatan sampel dari air limbah sintetik dengan


larutan garam NaNO3 dan NaNO2 untuk menghasilkan ion NO 3 dan NO 2 . Untuk pengujian awal,
pengambilan sampel air limbah yang telah dilakukan dimasukkan kedalam jerigen melalui corong.
Berikutnya jerigen diisi penuh dan dibawa untuk dilakukan penelitian.
3.8.2 Reaktor Penelitian
Desain Reaktor
Dalam penelitian ini akan digunakan reaktor yang terdiri dari sebagai berikut :
Reaktor Batch
Sebagai tempat penampungan limbah yang masuk (influent) kedalam labu erlenmeyer (Gambar 3.2)
untuk mengetahui variabel kinetika adsorpsi dan isotherm kesetimbangan.

Gambar 3.2. Reaktor batch
3.8.3 Proses Penelitian
1.Tahap Persiapan dan Pemeriksaan
Tahapan pengoperasian alat dimulai dengan pemeriksaan bahwa semua rangkaian reaktor telah
tersusun dengan baik dan benar sebelum memulai proses pengolahan.
2. Impregnasi Resin Purolite A400 - Cu
Air limbah sintetik yang telah diambil dimasukkan kedalam jerigen sebanyak ±10 L untuk

dilakukan tahapan 1 metode impregnasi, resin Purolite A400 dimodifikasi dengan tembaga
(Purolite-Cu) dengan 10 g resin Purolite dimasukkan kedalam 1 L larutan CuCl 2.2H2O (Yang

III-4

dkk., 2015) selama 1 jam dan diaduk dengan kecepatan 120 rpm (Kalaruban dkk, 2015 dalam
Sengupta dan Pandit, 2011). Penambahan larutan 1 M NaOH untuk meningkatkan nilai pH
menjadi 8,0 dan didiamkan selama 3 jam. Kecepatan pengadukan dikurangi hingga 30 rpm dan
suspensi didiamkan selama 24 jam. Kemudian resin disaring dan dicuci dengan air deionisasi,
lalu dikeringkan dengan oven pada suhu 45°C selama 24 jam (Kalaruban dkk., 2015).
Analisa Purolite kering dan Purolite-Cu menggunakan suatu alat yaitu scanning electron
microscope (SEM) yang bertujuan untuk mengetahui struktur morfologi dari perbandingan resin
tersebut dan energy dispersion spectrometry (EDS) yang berfungsi dalam menentukan
komposisi suatu unsur dari perbandingan resin yang digunakan (Kalaruban dkk., 2015; Sowmya
dan Meenakshi, 2013).
3. Proses Reaktor Batch
Setelah diperoleh resin Purolite-Cu kering berikutnya air limbah dilakukan dengan reaktor
batch, perlakuan percobaan ada 2, antara lain :
a. Kinetika adsorpsi
10 g resin dimasukkan kedalam labu erlenmeyer yang berisi 100 mL air limbah yang

mengandung nitrat (50 mg N/L) tersebut (konsentrasi awal nitrat diuji terlebih dahulu), suspensi
yang telah terbentuk diaduk dengan stirrer elektromagnetik pada kecepatan 120 rpm selama 5
jam pada suhu ruangan (24 ± 1 °C).

Sampel diambil pada interval waktu yang berbeda (10, 20, 40, 80, 160 dan 320 menit) dengan
volume sampel efluen 30-50 ml. Dan konsentrasi nitrat akhir dilakukan pengujian dengan
metode spektrofotometer UV-Vis dan menghitung jumlah adsorpsi nitrat pada waktu t. Begitu
juga untuk pengujian nitrit berikutnya dengan konsentrasi 20 mg N/L.

b. Isotherm adsorpsi kesetimbangan
100 mL air limbah yang mengandung nitrat (konsentrasi awal nitrat diuji terlebih dahulu, 50 mg
N/L) pada labu erlenmeyer, kemudian ditambahkan beberapa dosis adsorben dengan interval
dosis yang berbeda (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 dan 1,2 gram) pada suhu ruangan (24 ± 1°C).
Suspensi yang telah terbentuk diaduk dengan stirrer elektromagnetik pada kecepatan 120 rpm
selama 24 jam untuk mencapai kesetimbangan adsorpsi dan volume sampel efluen yang akan
dilakukan pengujian 30-50 ml. Konsentrasi nitrat akhir dilakukan pengujian dengan metode
spektrofotometer UV-Vis dan dihitung jumlah adsorpsi nitrat pada pada saat kesetimbangan qe.
Begitu juga untuk pengujian nitrit berikutnya dengan konsentrasi 20 mg N/L.

III-5

3.8.4 Pengujian Sampel
Dalam penelitian ini prinsip pengukuran Nitrat dan Nitrit mengacu pada metode Spektrofotometer
UV-Vis DR5000.
3.8.5 Analisa Data
Data hasil percobaan akan disajikan dalam bentuk tabel dan grafik dengan pemodelan persamaan pada
reaktor batch yang digunakan yaitu persamaan Orde Semu Pertama, persamaan Orde Semu Kedua dan
Model Difusi Permukaan Homogen (untuk kinetika adsorpsi), persamaan Langmuir dan persamaan
Freundlich (untuk isotherm adsorpsi kesetimbangan).
Data yang diperoleh akan menunjukkan nilai yang paling optimal tentang perubahan konsentrasi nitrat
dan nitrit. Untuk mengetahui efisiensi penurunan kadar Nitrat dan Nitrit pada sampel air limbah, maka
dalam penelitian ini dapat dihitung efisiensinya dengan membandingkan influen dan efluen yang
dinyatakan dalam persen (%) seperti rumus berikut :
Perhitungan efisiensi :

E

C1 - C 2
x 100%
C1

(3.1)

dimana :
E = Efisiensi
C1 = Konsentrasi Nitrat atau Nitrit sebelum treatment
C2 = Konsentrasi Nitrat atau Nitrit setelah treatment

III-6

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Scanning electron microscope (SEM), Energy Dispersion Spectrometry (EDS)
Permukaan Resin Purolite A400 & Purolite A400-Cu
Identifikasi keberadaan Cu2+ pada resin Purolite A 400 dapat dilihat dari morfologi permukaan
Purolite A400-Cu yang diperoleh dengan uji Scanning electron microscope (SEM) ditunjukkan pada
Gambar 4.1, dapat dilihat bahwa terdapat perubahan permukaan resin. Pada Gambar 4.1 (a) dan
Gambar 4.2 (a), morfologi permukaan resin Purolite A400 murni menunjukkan struktur permukaan
resin yang halus. Sedangkan hasil foto SEM pada Gambar 4.1 (b) resin Purolite A400 yang

diimpregnasi dengan logam Cu terlihat partikel-partikel yang melekat pada permukaan resin dan
Gambar 4.2 (b) menunjukkan permukaan resin yang kasar, ini dapat diartikan sebagai adanya Cu yang
telah berikatan pada permukaan adsorben. Sedangkan untuk hasil analisa EDS yang ditunjukkan pada
gambar 4.3, diperoleh perbedaan kandungan unsur Cu, yaitu pada resin Purolite A400 yang telah
diimpregnasi sebesar 24,20%, hal ini semakin membuktikan bahwa ion Cu2+ telah berikatan pada
permukaan resin. Penambahan logam dapat meningkatkan area permukaan dan volume pori adsorben
yang juga meningkatkan kapasitas adsorpsi adorbat (Loganathan.2013). Komponen Klorida (Cl) juga
meningkat setelah proses impregnasi dari 7,77% menjadi 9,67%, hal ini membuat resin semakin baik
karena komponen Cl merupakan anion pertukaran ion utama (Purolite., 2017). Dari Gambar 4.3 (b)
dibawah diperoleh kandungan unsur Cu pada Purolite A 400 yang telah dimpregnasi Cu2+,
membuktikan bahwa ion Cu2+ telah berikatan dengan resin Purolite A 400.

(a)

(b)

Gambar 4.1. Uji SEM pembesaran 100 µm pada (a)Purolite A400 (b)Purolite A400-Cu

(a)

(b)

Gambar 4.2. Uji SEM pemebesaran 5.000 µm pada (c) Purolite A400 (d) Purolite A400-Cu

(a)

(b)

Gambar 4.3 EDS permukaan resin (a) Purolite A 400 dan (b) Purolite A 400 - Cu

IV - 2

4.2 Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Adsorpsi Ion Nitrat Dan Nitrit
Waktu kontak merupakan salah satu parameter yang penting pada proses adsorpsi karena berkaitan
dengan laju reaksi yang dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi terhadap waktu. Penentuan waktu
kontak digunakan untuk mendapat waktu pengadukan optimum selama proses batch sehingga
diketahui batas maksimal adsorpsi terhadap adsorbat. Pada penelitian ini, variasi waktu kontak yang
dilakukan menunjukkan waktu yang dibutuhkan sehingga kesetimbangan adsorpsi tercapai dan
mengetahui maksimal resin Purolite A 400 dan Purolite A 400 – Cu dalam menyerap ion nitrat dan
nitrit. Variasi waktu kontak yang dilakukan antara adsorben dan adsorbat pada variasi 10, 20, 40, 80,
160, dan 320 menit.
4.2.1 Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Adsorpsi Ion Nitrat
Pada uji adsorpsi nitrat dengan konsentrasi awal nitrat 50 mg/l, hasil pengaruh waktu terhadap
adsorpsi nitrat pada resin Purolite A 400 murni dan Purolite A400 impregnasi Cu dapat dilihat pada
gambar 4.4. Adsorpsi nitrat dengan menggunakan resin murni, pada 10 menit pertama diperoleh
efisiensi penyisihan adsorpsi sebesar 28%, kapasitas adsorpsi 1,4 mg/g, dan pada menit ke-20 efisiensi
meningkat secara signifikan (efisiensi penyisihan 39%, kapasitas adsorpsi 1,95 mg/g) dan terus
mengalami kenaikan mencapai menit ke 160 dengan efisiensi penyisihan 76,2 %, kapasitas adsorpsi
3,81mg/g. Namun setelah menit ke-160 menuju menit ke-360, efisiensi penyisihan nitrat tidak
mengalami perubahan sama sekali.
Berbeda dengan resin Purolite A400 murni, Purolite A400 impregnasi Cu tidak mengalami perubahan
yang terlalu signifikan pada menit ke-10 hingga menit ke-20, yaitu dengan efisiensi penyisihan dari
43,6%, kapasitas adsorpsi 2,18 mg/g menjadi efisiensi penyisihan 46%, kapasitas adsorpsi 2,3 mg/g.
Namun, seiring dengan pertambahan waktu kontak pada menit ke-40 hingga menit ke-80 terjadi
peningkatan efisiensi adsorpsi (69,2% dan 72,6%) dan kapasitas adsorpsi (3,46 mg/g dan 3,63 mg/g).
Setelah menit ke-80 perubahan kenaikan efisiensi penyisihan tidak terlalu signifikan, hanya mencapai
76,2 % dengan kapasitas adsorpsi 3,81 mg/g pada menit ke 160 dan 77,8% dengan kapasitas adsorpsi
3,89 mg/g pada menit ke-360 menit.
Hasil analisa diatas, didapatkan bahwa semakin meningkatnya waktu kontak antara adsorben resin
dengan ion nitrat, maka efisiensi penyisihan ion nitrat dan kapasitas adsorpsi semakin besar.
Peningkatan kapasitas adsorpsi ini terjadi karena jumlah sisi aktif (Said, A., et al. 2014) yang tersedia
pada permukaan adsorben masih banyak yang belum terisi atau kondisinya belum jenuh (Ravancic,
M., et al. 2015), sehingga memudahkan interaksi antara ion nitrat dengan permukaan adsorban.
Semakin lama waktu interaksi adsorben dengan adsorbat memungkinkan terjadinya banyaknya
tumbukan yang terjadi (Said, H et all. 2014), maka semakin banyak adsorbat yang teradsorpsi (Muna.,
2011). Peneliti Mahmoud El Quardi, et all (2015) menyatakan proses adsorpsi terjadi dalam dua fase

IV - 3

yaitu fase cepat yang terjadi pada saat adsorpsi permulaan dan fase kedua perlahan adsorpsi ion nitrat
melambat seiring dengan pertambahan waktu hingga mencapai kesetimbangan. Didapatkan bahwa
waktu kontak optimal pada resin Purolite A400 murni adalah pada menit ke-160 dan menit ke-80 pada
resin Purolite impregnasi Cu. Pada waktu tersebut adsorben dianggap telah mengalami kesetimbangan,
karena tidak ada perubahan yang signifikan terhadap efisiensi penyisihan dan kapasitas adsorpsi
setelah waktu optimal. Ini terjadi karena, dengan bertambahnya waktu kontak yang lebih lama, maka

% Efisiensi Penyisihan

sisi aktif pada adsorben hampir terisi penuh atau sudah terisi penuh (Hidayati, dkk. 2013).
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

Purolite A400 murni
Purolite A400
Impregnasi Cu
0

100

200

300

400

Waktu Kontak (menit)

Gambar 4.4 Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Efisiensi Adsorpsi Ion Nitrat dengan Konsentrasi
Awal 50 mg/l
Pada Gambar 4.4 juga menunjukkan perbandingan efisiensi adsorpsi antara kedua adsorben,
didapatkan bahwa efisiensi penyisihan dan kapasitas adsorpsi ion nitrat pada resin Purolite A400
impregnasi Cu lebih besar dari resin Purolite A400 murni, hal ini membuktikan bahwa dengan adanya
impregnasi, efisiensi penyisihan nitrat lebih besar. Kapasitas adsorpsi dapat meningkat dengan
impregnasi logam karena adanya peningkatan pertukaran ion positif pada permukaan adsorben,
kenaikan muatan positif ini akan meningkatan adsorpsi muatan ion negatif seperti nitrat dengan daya
tarik elektrostatik (Kalaruban, M., et al. 2016).
4.2.2 Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Adsorpsi Ion Nitrit
Hasil pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi nitrit dengan konsentrasi awal 10 mg/l dapat dilihat
pada Gambar 4.5. Berdasarkan gambar tersebut resin Purolite A400 murni, pada 10 menit pertama uji
diperoleh efisiensi adsorpsi ion nitrit sebesar 54,5% dan kapasitas adsorpsi 0,545 mg/g kemudian pada
menit ke-20 mengalami kenaikan efisiensi adsorpsi hingga 58,75%, 05875 mg/g untuk kapasitas
adsorpsi, begitu juga pada menit ke-40 hingga menit ke-160, yang mencapai efisiensi penyisihan
90,25% dan kapasitas adsorpsi 0,9025. Namun selanjutnya, setelah menit ke-160 yaitu pada menit ke320 mengalami penurunan efisiensi penyisihan dan kapasitas adsorpsi menjadi 88,55% dan 1,145
mg/g.
IV - 4

Begitu juga dengan adsorpsi nitrit pada resin purolite A400 impregnasi Cu, didapatkan pada menit ke10 efisiensi penyisihan 51,95% dan kapasitas adsorpsi 0,5195 mg/g, pada menit ke-20 53,15% dan
0,5315 mg/g, dan terus mengalami kenaikan hingga menit ke-80 dengan efisiensi penyisihan 90,65
dan kapasitas adsorpsi 0,9065 mg/g. Namun, pada menit ke 160 mengalami penurunan efisiensi
penyisihan dan kapasitas adsorpsi menjadi 89,15% dan 0,8915 mg/g, kemudian mengalami kenaikan
lagi, namun kenaikan kecil mencapai 89,65% dan 0,8965 mg/g.
Hasil analisa diatas, bahwa pada resin Purolite A400 murni didapatkan waktu optimal untuk proses
adsorpsi yaitu pada menit ke-160 dan pada resin Purolite A400 impregnasi Cu menit ke-80 karena
setelah waktu optimal tersebut, kedua adsorben mengalami penurunan efisiensi adsorpsi dan kapasitas
adsorpsi, maka diasumsikan telah mencapai kesetimbangan.
Penurunan persen efisiensi adsorpsi nitrit ini menunjukkan bahwa resin telah mengalami desorpsi
(Irmanto 2009), hal ini terjadi karena pori-pori pada adsorben telah jenuh atau telah tertutup oleh
adsorbat (Amin, dkk. 2016) dan ketidakmampuan molekul-molekul adsorbat berikatan dengan sisi
aktif adsorben (Anjani, dkk., 2014) sehingga adsorben tidak mampu lagi menyerap adsorbat. Dan jika
pengadukan diperpanjang, maka adsorben yang telah menyerap ion nitrit akan melepas kembali dalam
larutan dimana adsorben memiliki daya serap maksimum dalam menyerap ion nitrit.
Analisa diatas juga menunjukkan bahwa kedua adsorben yaitu resin Purolite A400 murni dan resin
Purolite A400 impregnasi Cu, memiliki perbandingan waktu kontak optimum sangat besar yaitu 80
menit untuk resin yang telah diimpregnasi dan

160 menit utuk resin murni. Resin yang telah

diimpregnasi lebih cepat mengalami kesetimbangan. Namun jika ditinjau dari efisiensi penyisihan dan
kapasitas adsorpsi, hanya memiliki sedikit perbedaan, hal ini karena adanya penyisipan logam Cu pada
permukaan resin. Purolite A400 impregnasi Cu memiliki efisiensi penyisihan lebih besar 0,40% dalam
penyisihan nitrit, namun resin murni juga telah cukup bagus dalam penyisihan. Hal ini disebabkan

% Efisiensi Penyisihan

karena ion nitrit yang bersifat tidak stabil, artinya nitrit sangat mudah teroksidasi menjadi nitrat.
100
80
60
40

Purolite A400 murni

20

Purolite A400 Impregnasi Cu

0
0

100

200

300

400

Waktu Kontak (menit)

Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Efisiensi Adsorpsi Ion Nitrit dengan Konsentrasi
Awal 10 mg/l
IV - 5

4.3 Pengaruh Dosis Resin Terhadap Adsorpsi Ion Nitrat Dan Nitrit
Variasi dosis adsorben resin yang ditambahkan pada larutan nitrat maupun nirit menghasilkan efisiensi
adsorpsi ion nitrat dan nitrit yang berbeda-beda sesuai dengan kapasitas adsorpsi dari adsorben yang
digunakan. Penentuan dosis optimum adsorben penting untuk diuji, hal ini bertujuan untuk
memperoleh jumlah optimum resin Purolite A400 impregnasi Cu untuk adsorpsi ion nitrat dan nitrit,
yang dilakukan pada variasi 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 dan 1,2 gram, dengan waktu kontak yang
setimbang (perlakuan sebelumnya) dalam 100 ml larutan nitrat (konsentrasi 50 mg/l) dan nitrit
(konsentrasi 10 mg/l).
4.3.1 Pengaruh Dosis Resin Terhadap Adsorpsi Ion Nitrat
Pengaruh dosis adsorben resin Purolite A400 murni dan resin purolite A400 impregnasi Cu, dilakukan
pada variasi 0,1 sampai 1,2 gram dengan waktu kontak masing-masing 160 menit dan 80 menit. Dari
hasil pengujian yang terdapat pada Gambar 4.6, resin Purolite A400 murni dengan dosis resin 0,2
gram didapatkan efisiensi penyisihannya nitrat sebesar 15%, pada dosis resin 0,4 gram menjadi 30%,
selanjutnya dosis resin 0,6 gram didapatkan efisiensi penyisihan 46%, pada dosis resin 0,8 menjadi
57%, selanjutnya dosis resin 1 mencapai 74%, dan pada dosis resin 1,2 menjadi 75,2 %. Rentang
antara dosis adsorben 0,2 gram hingga dosis resin 1,0 gram terdapat perubahan efisiensi penyisihan
yang signifikan, sedangkan pada dosis resin 1,0 gram hingga 1,2 gram, kenaikan efisiensi penyisihan
tidak terlalu signifikan. Maka diperoleh dosis resin 1,0 gram merupakan dosis resin optimal untuk
resin murni.
Pada resin Purolite A400 impregnasi Cu, pada dosis resin 0,2 efisiensi penyisihan nitrat adalah 39%,
dosis resin 0,4 gram sebesar 51,6%, dosis resin 0,6 gram sebesar 65,6%, dosis resin 0,8 gram sebesar
69,6%, selanjutnya dosis resin 1,0 gram sebesar 77,6 dan dosis resin 1,2 gram menjadi 78%. Sama
halnya dengan resin Purolite murni, terdapat peningkatan yang signifikan antara rentang dosis resin
0,2 gram hingga 1,0 gram dan kemudian menurun pada dosis resin 1,2 gram, sehingga dosis resin 1,0
gram menjadi dosis resin optimal pada proses adsorpsi.
Peningkatan efisiensi adsorpsi terjadi karena semakin besar dosis adsorben, maka semakin banyak luas
permukaan adsorben yang tersedia (Teka, T., 2014; Dehghani, M, et all., 2015; Ertugay, N and
Malkoc, E., 2014) yang membuka situs adsorpsi yang lebih aktif untuk mengikat ion nitrat (Azouaou.,
2013). Peningkatan efisiensi penyisihan oleh meningkatnya dosis adsorben disebabkan oleh
pembentukan kompleks antara adsorben dan adsorbat telah optimum (Dehghani, M, et all., 2015).
Gambar 4.6. juga menunjukkan pada dosis adsorben yang sama yaitu 1 gram, resin Purolite A400-Cu
mempunyai efisiensi penyisihan adsorpsi nitrat lebih besar, ini disebabkan oleh semakin luas daya
adsorpsi permukaan adsorben yang telah diimpregnasi karena adanya penambahan ion positif Cu
yang mampu menarik ion nitrat.
IV - 6

% Efisiensi Penyisihan

100
80
60

Adsorben Resin Purolite A400 Murni

40

Adsorben Resin Purolite A400 Impregnasi Cu

20
0
0

0,5

1

1,5

Dosis adsorben (gram)

Gambar 4.6 Pengaruh Dosis Adsorben Terhadap Efisiensi Adsorpsi Ion Nitrat dengan Konsentrasi
Awal 50 mg/l
4.3.2 Pengaruh Dosis Resin Terhadap Adsorpsi Ion Nitrit
Pengaruh dosis resin kedua adsorben tersebut, dilakukan pada variasi 0,1 gram sampai dengan 1,2
gram, pada waktu kontak masing-masing 160 menit dan 80 menit. Dari Gambar 4.7, resin Purolite A
400 murni, didapatkan hasil pada dosis resin 0,2 gram hingga dosis resin 0,6 gram mengalami
kenaikan efisiensi adsorpsi nitrit dengan efisiensi adsorpsi masing-masing dari 87,7% menjadi 91,95%
hingga 93,75%, namun dosis resin setelahnya yaitu 0,8 gram hingga 1,2 gram mengalami penurunan
efisiensi adsorpsi nitrit dari 92,5% menjadi 88,65 dan menurun kembali hingga 88,65%. Sehingga,
untuk dosis adsorben optimal pada resin Purolite A400 murni yaitu pada dosis adsorben 0,6 gram
dengan kapasitas adsorpsi 1,15625 mg/g.
Hal yang sama juga terjadi pada adsorben resin Purolite A400 impregnasi Cu, pada dosis resin 0,2
gram hingga 0,8 gram mengalami kenaikan efisiensi adsorpsi dari 83,655% hingga 94,495% . Hal ini
menunjukkan, bahwa pada dosis adsorben resin tertinggi, maka permukaan adsorben dan volume pori
yang tersedia lebih banyak atau besar untuk adsorpsi (Ertugay, et all., 2014; Nassar., 2012). Pada
waktu yang sama, dengan pertambahan adsorben pada dosis resin 1 gram hingga 1,2 gram mengalami
penurunan efsiensi adsorpsi menjadi 90,65% hingga 89,71% dengan kapasitas adsorpsi nitrit masingmasing dari 0,9065 mg/g menurun menjadi 0,7475 mg/g. Penurunan densitas adsorpsi dan jumlah
massa yang teradsorpsi per unit disebabkan oleh adanya pemisahan efek fluks (gradien konsentrasi)
antara adsorben dengan meningkatnya konsentrasi adsorben yang menyebabkan penurunan dalam
jumlah adsorpsi nitrit ke satuan bobot biomassa (Ertugay, et all., 2014). Pada gambar 4.7
menunjukkan bahwa adsorben resin Purolite A400 impregnasi Cu memiliki efisiensi penyisihan yang
lebih baik dari resin Purolite A400 murni, dengan dosis adsorben optimal pada dosis adsorben 0,8
gram dengan efisiensi penyisihan mencapai 94,495% dan kapasitas adsorpsi 1,1811 mg/g. Hasil
analisa diatas, didapatkan bahwa resin Purolite A400 impregnasi Cu memiliki persen efisiensi
penyisihan nitrit lebih besar.
IV - 7

Pada umumnya dengan penambahan dosis adsorben maka jumlah situs aktif adsorpsi akan meningkat.
Akan tetapi, ketika penambahan adsorben terus dilakukan di atas jumlah optimal, situs yang aktif
dapat menutup situs yang aktif satu sama lain (Tesyafe, et all., 2014), memungkinkan terjadinya
tumpang tindih situs adsorpsi karena kepadatan adsorben yang berlebihan (Tumin, N., et al. 2008).
Sehingga konsentrasi ion yang telah terikat pada permukaan adsorben akan terdesorpsi kembali ke
larutan (Irawan, dkk)

% Efisiensi Penyisihan

96

Adsorben Resin Purolite A-400 Murni

94
Adsorben Resin Purolite A-400 Impregnasi Cu

92
90
88
86
84
82
0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

Dosis resin (gram)

Gambar 4.7 Pengaruh Dosis Adsorben Terhadap Efisiensi Penyisihan Ion Nitrit dengan Konsentrasi
Awal 10 mg/l
4.4 Kinetika Adsorpsi
Model kinetika pseudo orde pertama dan pseudo orde kedua digunakan untuk menyesuaikan hubungan
data kinetik ion exchange (Bulgarui, et al. 2010). Penentuan model kinetika adsorpsi dalam model
pseudo orde pertama (pers 2.6) dan pseudo orde kedua (pers 2.7). Dari persamaan 2.6, diplot kurva t
vs log (qe-qt) yang disajikan pada Gambar 4.8 (a) & (c), sedangkan persamaan 2.7 diplot kurva t vs
dengan slope

dan intersep

yang disajikan pada Gambar 4.8 (b) & (d).

IV - 8

0,6
0,4

log(qe-qt)

0,2
0
-0,2 0

200

400

-0,4
-0,6

y = -0,0009x - 0,1778
R² = 0,0396

-0,8
-1

t/qt

y = -0,0008x + 0,1611
R² = 0,2323

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

y = 0,2537x + 5,0719
R² = 0,9984

y = 0,249x + 2,3758
R² = 0,9994

0

-1,2

200

Waktu (menit)
Purolite A400 Murni

Purolite A 400 Murni
Purolite A400 Impregnasi Cu

Purolite A400 Impregnasi Cu

(a)

(b)
400

0
0

200

350 y = 1,0916x + 9,3634
R² = 0,9992
300

400

y = -0,0031x - 0,4303
R² = 0,3682

250
t/qt

log(qe-qt)

-0,5

-1

400

Waktu (menit)

200

y = 1,0787x + 9,2782
R² = 0,9985

150

-1,5

100
-2

y = -0,0057x - 0,3113
R² = 0,6879

-2,5

50
0
0

Waktu (menit)
Purolite A400 Murni
Purolite A400 Impregnasi Cu

(c)

100

200

300

400

Waktu (menit)
Purolite A 400 Murni
Purolite A400 Impregnasi Cu

(d)

Gambar 4.8 Grafik linear Kinetika Adsorpsi Nitrat (a)Pseudo orde Pertama (b)Pseudo orde kedua
Grafik linear Kinetika Adsorpsi Nitrit (c)Pseudo orde Pertama (d)Pseudo orde kedua

IV - 9

Dari Gambar 4.8 didapatkan persamaan dan nilai koefisien korelasi masing-masing model kinetika
yang disajikan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Persamaan dan Nilai Koefisien Korelasi Kinetika
Model Kinetika
Adsorben
Adsorpsi Nitrat
Purolite A400
Murni
Purolite A400
impregnasi Cu
Adsorpsi Nitrit
Purolite A400
Murni
Purolite A400
impregnasi Cu

Pseudo orde Pertama
Persamaan

Pseudo Orde Kedua
R2

Persamaan
y = 0,2537x + 5,0719

R2

y = -0,0008x + 0,1611

0,2323

y = -0,0009x – 0,1778

0,0396

y = -0,0031x - 0,4303

0,3682

y = 1,0916x + 9,3634

0,9992

y = -0,0057x - 0,3113

0,6879

y = 1,0787x + 9,2782

0,9985

y = 0,249x + 2,3758

0,9984
0,9994

Pada Gambar 4.8 (a) dan Tabel 4.1 resin Purolite A400 murni dengan plot garis lurus dari log (qe-qt)
terhadap waktu (t) diperoleh persamaan y = 0,0018x + 0,371, sehingga diperoleh nilai qe atau
kapasitas serapan maksimum untuk pseudo orde pertama adalah 2,35 mg/g. Laju adsorpsi untuk
pseudo orde pertama (k1) adalah 0,0041 min-1. Dan nilai koefisien korelasi (R2) sebesar 0,2323.
Untuk kinetika adsorpsi pseudo orde kedua pada resin Purolite A400 murni ditentukan dengan
menggunakan persamaan 2.7. Dari gambar 4.8 (b), dimana plot t/qt terhadap waktu (t) memberikan
persamaan linear y= 0,2537x + 5,0719 min-1. Nilai koefisien korelasi (R2) sebesar 0,9984. Untuk lebih
jelas, parameter model kinetika adsorpsi nitrat dan nitrit dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Berdasarkan analisis data model kinetika adsorpsi pada Tabel 4.2, dapat diketahui bahwa adsorpsi ion
nitrat dan nitrit dengan menggunakan resin Purolite A400 murni dan resin Purolite A400 impregnasi
Cu cocok menggunakan model pseudo orde kedua. Hal ini ditunjukkan dengan nilai koefisien korelasi
yang mendekati angka satu. Ini juga didukung pada model kinetika pseudo orde pertama tidak
sepenuhnya valid untuk sistem adsorpsi karena koefisien korelasi yang relatif rendah (Rouabeh and
Amrani., 2012) hingga jumlah adsorpsi mencapai nilai minus. Pemilihan model pseudo orde kedua
menunjukkan bahwa diasumsikan interaksi pada proses adsorpsi yang terjadi merupakan reaksi secara
kimia (Bulgariu, et al. 2010) antara permukaan adsorben dengan adsorbat (Nassar. 2012).

IV - 10

Tabel 4.2 Parameter Model Kinetik Adsorpsi Nitrat-Nitrit
Adsorben

Resin Purolite
A400 Murni

NITRAT
Resin Purolite
A400
Impregnasi Cu
Resin Purolite
A400 Murni

Resin Purolite
A400
Impregnasi Cu

NITRIT

Model

Jumlah
adsorpsi/qe
(mg/g)

Konstanta laju
kesetimbangan adsorpsi
pada orde pertama/K1
(1/min)

Konstanta laju
kesetimbangan
adsorpsi pada orde
kedua/K2 (1/min)

Pseudo orde
pertama

1,45

0,001824

-

3,9416

-

0,0126

-1,5059

0,207

-

4,016

-

0,026

-2,6933

0,007

-

Pseudo orde
kedua

0,916

-

0,127

Pseudo orde
pertama

-2,047

0,1312

-

Pseudo orde
kedua

0,927

-

0,125

Pseudo orde
kedua
Pseudo orde
pertama
Pseudo orde
kedua
Pseudo orde
pertama

Nilai k menunjukkan cepat lambatnya proses adsorpsi, semakin besar nilai k, maka semakin cepat pula
proses adsorpsi berlangsung (Riyanti. 2016). Berdasarkan model kinetika pseudo orde kedua pada
Tabel 4.2, didapatkan bahwa nilai konstanta laju adsorpsi nitrat pada resin Purolite A400 murni yaitu
sebesar 0,0126 1/min, sedangkan pada resin Purolite A400 impregnasi Cu yaitu 0,026 1/min. Harga
konstanta laju adsorpsi nitrat untuk resin Purolite A400 impregnasi meningkat dari pada konstanta
resin Purolite A400 murni. Peningkatan terjadi 2 kali lipat daripada harga konstanta resin murni, hal
ini disebabkan oleh karena resin yang diimpregnasi telah disisipkan oleh ion positif dari Cu pada
permukaan adsorben, sehingga kecepatan laju adsorpsi nitrat semakin besar. Hal ini diungkapkan oleh
Loganathan, et al (2013), dengan adanya impregnasi logam atau oksida logam pada permukaan,
terkhusus logam berat, umumnya dapat meningkatkan adsorpsi pada adsorben secara elktrostatis yaitu
terjadinya pertukaran ion positif logam dengan ion negatif pada permukaan adsorben. Berbeda halnya
pada konstanta laju adsorpsi nitrit resin purolite A400 murni dan resin Purolite A400 impregnasi Cu,
diperoleh harga konstanta laju adsorpsi nitrit masing-masing 0,127 1/min dan 0,125 1/min. Hal ini
menunjukkan bahwa laju adsorpsi nitrit antara resin Purolite A400 murni dan Purolite A400
impregnasi Cu hampir sama.

IV - 11

4.5 Isoterm Adsorpsi
Isoterm adsorpsi merupakan indikasi distribusi antara larutan dengan adsorben pada kesetimbangan
proses adsorpsi, yang ditunjukkan dengan hubungan antara dosis adsorben/resin per gram. Penentuan
jenis pemodelan adsorpsi sangat penting yaitu untuk mengetahui karateristik sistem adsorpsi antara
larutan dengan permukaan adsorben (Quard, et al.2015). Untuk isoterm adsorpsi digunakan pemodelan
Langmuir (Pers 2.13) dan Freudlich (Pers 2.15), yang disajikan pada Gambar 4.9 dalam bentuk grafik
linearitas.
0,35

1,2

y = 0,6305x + 0,2471
R² = 0,5078

0,3
0,25

0,8

0,2
y = 2,9842x + 0,0179
R² = 0,9368

0,15

Log qe

1/qe

y = 0,9384x - 0,4411
R² = 0,9487

1

0,6
0,4

0,1

y = 0,0996x + 0,4219
R² = 0,4646

0,2

0,05
0

0
0

0,05
1/Ce

0,1

Adsorben Resin Purolite A-400 Murni
Adsorben Resin Purolite A-400 Impregnasi Cu

0

(b)

1,6

0,7

y = 0,3433x + 0,1973
R² = 0,0183

0,6

1,4
y = -0,1981x + 0,9993
R² = 0,0197

1,2

0,5
0,4
Log qe

1
0,8
0,6

0,3
0,2
0,1

y = 0,3546x + 0,3866
R² = 0,1196

0,4
0,2

1

2

y = 1,1159x + 0,1912
R² = 0,3815

0
-0,4

0
0

2

Adsorben Resin Purolite A-400 nurni
Adsorben Resin Purolite A-400 Impregnasi Cu

(a)

1/qe

1
Log Ce

-0,2 -0,1 0

0,2

0,4

-0,2
Log Ce

1/Ce
Adsorben Resin Purolite A-400 Murni

Adsorben Resin Purolite A-400 nurni

Adsorben Resin Purolite A-400 Impregnasi Cu

Adsorben Resin Purolite A-400 Impregnasi Cu

(c)

(d)

Gambar 4.9 Grafik linear Isoterm Adsorpsi Nitrat (a)Langmuir (b)Freundlich
Grafik linear Isoterm Adsorpsi Nitrit (c)Langmuir (d)Freundlich

IV - 12

Dari Gambar 4.9 didapatkan persamaan dan nilai koefisien korelasi masing-masing model isoterm
adsorpsi yang disajikan pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Persamaan dan Nilai Koefisien Korelasi Pemodelan Isoterm Adsorpsi
Model Isoterm Adsorpsi
Adsorben

Purolite A400
Murni
Purolite A400
impregnasi Cu

Langmuir
Persamaan

R2
Adsorpsi Nitrat

Freundlich
Persamaan

R2

y = 0,6305x + 0,2471

0,5078

y = 0,0996x + 0,4219

0,4646

y = 2,9842x + 0,0179

0,9368

y = 0,9384x - 0,4411

0,9487

Adsorpsi Nitrit
Purolite A400
Murni
Purolite A400
impregnasi Cu

y = -0,1981x +0,9993

0,0197

y = 0,3433x + 0,1973

0,0183

y = 0,3546x + 0,3866

0,1196

y = 1,1159x + 0,1912

0,3815

Pada gambar 4.9 (a) dan Tabel 4.3 dengan adsorben resin Purolite A400 murni yang mengadsorpsi
ion nitrat disajikan kurva pola isoterm adsorpsi Langmuir dengan persamaan garis lurus y = 0,6305x +
0,2471 yang memiliki gradien 1/qmaks KL = 0,6305 dan garis ini memotong sumbu 1/qe = 0,247 dengan
menghasilkan nilai regresi (R2) sebesar 0,5078. Kapasitas adsorpsi maksimum diperoleh sebesar
(qmaks) = 4,046 mg/g dan konstanta kesetimbangan (KL) sebesar 0,392/mg.
Gambar 4.9 (b) dengan adsorben resin Purolite A400 murni yang mengadsorpsi ion nitrat disajikan
kurva pola isoterm adsorpsi Freundlich dengan persamaan garis lurus y = 0,996x + 0,4219 yang
memiliki gradien 1/n = 0,996 dan memotong sumbu log qe pada 0,4219, sehingga diperoleh nilai
kapasitas adsorpsi maksimum yang diperoleh dengan model isoterm Freundlich (kf) adalah 2,6418
dengan nilai R2 = 0,4646. Nilai intensitas adsorpsi menggunakan model isoterm Freundlich (n)
diperoleh sebesar 10,0. Untuk lebih jelas, parameter model isoterm adsorpsi nitrat dan nitrit dapat
dilihat pada Tabel 4.4.
Model isoterm Langmuir merupakan adsorpsi terbatas pada beberapa lapisan molekul atau monolayer
pada permukaan adsorben yang diasumsikan bahwa proses adsorpsi terjadi secara kimia. Pola isoterm
adsorpsi Langmuir menunjukkan bahwa afinitas yang relatif tinggi antara zat terlarut ion nitrat dan
nitrit dengan adsorben pada tahap awal, selanjutnya semakin menurun secara perlahan pada tahap
selanjutnya (Simpen, dkk. 2012). Nilai parameter adsorpsi nitrat dan nitrit dengan menggunakan
pemodelan isoterm Langmuir dapat dilihat pada tabel 4.4.

IV - 13

Tabel 4.4 Parameter Isoterm Adsorpsi Nitrat & Nitrit
Model Parameter

Nitrat

Nitrit

Purolite
Purolite A400A400
Cu
Model Isoterm Langmuir
Adsorpsi maks (mgN/g)
Konstanta afinitas Langmuir
(l/mg)
RL

Dimensi

kuantitas

adsorpsi

Purolite
A400

Purolite A400Cu

4,046

55,86

1,0070

2,5866

0,392

0,0059

0,8288

1,0902

0,0485

0,772

0,10766

0,0840

Model Isoterm Freundlich
Intensitas adsorpsi (mgN/g)

10,0

1,065

2,9129

0,8961

Konstanta freundlich (l/mg)

2,6418

2,76

0,7048

0,7185

Dari Tabel 4.4 diperoleh bahwa kapasitas maksimum tertinggi untuk adsorpsi nitrat yaitu terjadi pada
adsorben resin Purolite A400 impregnasi Cu dengan nilai masing-masing 55,86 mg/g dan 1,032 mg/g.
Kapasitas maksimum jauh lebih tinggi pada resin yang telah diimpregnasi Cu, hal ini disebabkan
karena dengan adanya logam Cu yang telah disisipkan pada permukaan adsorben sehingga
memunculkan situs-situs aktif baru yang semula tersembunyi dan terjadi lipatan-lipatan baru pada
permukaan adsorben resin Purolite A 400 impregnasi Cu, yang mempengaruhi nilai luas permukaan
spesifik adsorben (Simpen, dkk. 2012) yaitu menjadi lebih besar. Begitu juga dengan adsorpsi nitrit,
pada resin Purolite A 400 murni nilai kapasitas maksimum sebesar 0,993 mg/g, sedangkan pada resin
Purolite A400 impregnasi Cu mempunyai nilai kapasitas maksimum adsorpsi yaitu 2,5866 mg/g.
Kenaikan nilai kapasitas maksimum adsorpsi mencapai 2,5 kali dari adsorben resin murni. Ciri penting
dari isoterm Langmuir yaitu RL (dimensi kuantitas adsorpsi) dengan rumus:
RL = 1/(1+KL Co)
Nilai RL yaitu antara 0 dan 1 merupakan indikasi adsorpsi baik (favourable). Jika nilai RL =0
merupakan indikasi adsorpsi irreveribel, RL = 1 adalah linear dan RL > 1 adalah adsorpsi unfavorable
(Igwe. 2007).
Dapat dilihat pada Tabel 4.4 nilai RL untuk adsorpsi nitrat pada adsorben resin purolite A400 murni
dan resin Purolite A400 impregnasi Cu masing-masing adalah 0,0485 dan 0,772, dengan konsentrasi
mula-mula 50 mg/l. Maka, proses adsorpsi adalah baik (favorable). Begitu juga untuk adsorpsi ion
nitrit dapat dilihat pada tabel 4.4 nilai RL adalah baik (favorable). Untuk adsorpsi nitrit, nilai RL

IV - 14

0,10766 untuk adsorben resin Purolite A400 murni dan 0,0840 untuk resin Purolite A400 impregnasi
Cu, maka proses adsorpsi nitrit tergolong baik (favorable).
Isoterm adsorpsi Freundlich digunakan untuk menjelaskan karakteristik adsorpsi permukaan adsorben
hetererogen (Dada, et al. 2012). Nilai parameter adsorpsi nitrat dan nitrit menggunakan pemodelan
isoterm Freundlich dapat dilihat pada Tabel 4.4. Nilai konstanta kf merupakan indikator perkiraan
kapasitas adsorpsi, kemudian 1/n adalah fungsi dari kekuatan adsorpsi dalam proses adsorpsi (Dada et
al. 2012). Nilai Kf dan n dihitung dari intersep dan slope pada masing-masing plot (Igwe et al. 2007)
Gambar 4.9 (b) untuk adsorpsi nitrat dan (d) adsorpsi nitrit. Namun, nilai parameter karekteristik Kf
dan n pada sistem adsorben-adsorbat, yang ditentukan oleh data yang cocok sedangkan nilai regresi
linear umumnya digunakan sebagai parameter untuk menentukan model kinetika dan isoterm (Dada et
al. 2012). Nilai kf dan 1/n juga dapat menentukan perbandingan kemampuan mengadsorpsi ion nitrat
maupun ion nitrit (Kusuma, dkk., 2014). Jika nilai n berkisar antara 1-10, ini merupakan indikasi
proses adsorsi yang baik (favorable). Pada Tabel 4.4 untuk adsorpsi nitrat nilai n= 10,0 untuk adsorben
resin Purolite A400 murni dan n= 1,065 untuk resin Purolite A400 impregnasi Cu, maka proses
adsorpsi baik (favorable).
Sama halnya dengan dengan nilai n untuk adsorpsi nitrit pada adsorben resin A400 dengan nilai n=
2,9129, namun berbanding terbalik dengan nilai n pada adsorben Purolite A400 impregnassi Cu yang
mempunyai nilai n=0,8961, ini menunjukkan proses adsorpsi nitrit yaitu unfavourable.
Untuk mengetahui kekuatan interaksi antara adsorben dan adsorbat dapat dilihat dari nilai 1/n,
semakin kecil nilai 1/n maka semakin kuat interaksi antara adsorben dengan adsorbat (Situmorang,
dkk. 2016). Untuk adsorpsi nitrat, resin Purolite A400 murni dan resin Purolite A400 impregnasi
memiliki nilai 1/n masing-masing sebesar 0,0996 dan 0,9384, sedangkan untuk adsorpsi nitrit nilai 1/n
masing-masing yaitu 0,3433 dan 1,1159. Nilai 1/n ini menunjukkan bahwa kekuatan interaksi (ikatan)
yang terjadi antara ion nitrat dan ion nitrit dengan permukaan resin Purolite A400 murni lebih lemah
dibandingkan dengan interaksi (ikatan) yang terjadi antara ion nitrat dan nitrit pada permukaan resin
Purolite A400 impregnasi Cu. Kekuatan interaksi (ikatan) antara adsorben dengan adsorbat dapat
diperhitungkan dalam proses recorvery, dimana kekuatan interaksi lemah menyebabkan adsorben
dapat direcorvery lebih mudah (Kusuma, dkk., 2014).
Begitu juga untuk nilai Kf, semakin besar nilai Kf maka semakin besar intensitas adsorpsi (Igwe et al.
2007). Dari tabel 4.4, untuk adsorpsi nitrat nilai kf pada adsorben resin Purolite A400 impregnasi Cu
(Kf = 2,76) lebih besar dari pada resin murni (Kf = 2,6418), hal ini menunjukkan bahwa kapasitas
adsorpsi pada resin Purolite A400 impregnasi Cu lebih bagus. Pada adsorpsi nitrit terdapat nilai
kontanta, Kf yang hampir sama, hal ini menunjukkan bahwa intensitas adsorpsi antara resin Purolite
A400 murni dan resin Purolite A400 impregnasi Cu adalah sama.
IV - 15

Dari Gambar 4.9 dan Tabel 4.3, dapat ditentukan pola adsorpsi ion nitrat maupun nitrit oleh adsorben
resin Purolite A400 murni dan Purolite A400 impregnasi Cu dengan membandingkan nilai koefisien
regresi linear (R2) dari kurva isoterm adsorpsi. Untuk adsorpsi nitrat, nilai R2 resin Purolite A400
impregnasi Cu adalah 0,9368 untuk isoterm adsorpsi langmuir dan 0,9487 untuk isoterm adsorpsi
freundlich. Ini menunjukkan bahwa proses adsorpsi yang terjadi cenderung mengikuti pola isoterm
adsorpsi Freundlich.
Akan tetapi, karena nilai regresi linear (R2) dari persamaan isoterm adsorpsi cukup tinggi dan hampir
sama, maka penentuan kapasitas adsorpsi resin Purolite A400 impregnasi Cu digunakan dengan
persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dan persaman adsorpsi Freundlich.
Demikian juga untuk adsorpsi nitrit dengan menggunakan adsorben resin Purolite A400 murni yang
memiliki nilai R2 yang hampir sama yaitu 0,0197 untuk isoterm adsorpsi Langmuir dan 0,0183 untuk
isoterm adsorpsi Freundlich. Hal ini menunjukkan untuk penentuan kapasitas adsorpsi digunakan
persaman isoterm adsorpsi Langmuir dan Freudlich. Namun untuk adsorpsi nitrit dengan
menggunakan resin Purolite A400 impregnasi Cu, didapatkan nilai R2 untuk isoterm adsorpsi
Langmuir dan Freundlich masing-masing yaitu 0,1196 dan 0,3815. Hal ini menunjukkan bahwa proses
adsorpsi yang terjadi cenderung mengikuti pola isoterm adsorpsi Freundlich. Isoterm Freundlich
mengasumsikan bahwa isoterm adsorpsi ini menandakan adanya ikatan fisik pada adsorben (Sawyer et
al. 2003). Adsorpsi fisika terjadi karena adanya gaya tarik-menarik intramolekul antara molekul
padatan dengan solut yang teradsorpsi lebih besar daripada gaya tarik-menarik sesama solut itu sendiri
dalam larutan, sehingga solut terkonsentrasi pada permukaan padatan (Irmanto., 2009).

IV - 16

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian yang telah dilakukan adalah :
1. Pada hasil SEM dan EDS resin Purolite A 400 yang telah diimpregnasi memiliki permukaan yang
lebih kasar sebagai bukti bahwa logam Cu2+ telah berikatan di permukaan resin, yang diharapkan akan
meningkatkan efisiensi penyisihan ion nitrat dan nitrit.
2. Efisiensi Penyisihan nitrat dan nitrit pada waktu kontak optimum dengan menggunakan resin
Purolite A 400 murni sebesar 75,2% ; 92,5% sedangkan dengan menggunakan Purolite A400
impregnasi Cu mencapai 78% ; 94,495%. Maka, ini membuktikan bahwa efisiensi adsorpsi nitrat dan
nitrit lebih tinggi menggunakan resin Purolite A400 impregnasi Cu.
3. Waktu kontak optimal untuk adsorpsi nitrat dengan menggunakan Resin Purolite A400 impregnasi
Cu adalah 80 menit dengan dosis resin 1,0 gram. Pada nitrit yaitu pada waktu 80 menit dengan dosis
resin 0,8 gram.
4. Model kinetika yang terpilih untuk Purolite A 400 impregnasi Cu adalah model pseudo orde kedua
dengan nilai R2 0,9994 untuk nitrat dan 0,9985 untuk nitrit.
5. Pemodelan isoterm adsorpsi yang mewakili adsorpsi nitrat menggunakan Purolite A 400 impregnasi
Cu adalah Langmuir dan Freundlich sedangkan untuk adsorpsi nitrit yaitu isoterm Freundlich.
5.2. Saran
Saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah :
1. Proses impregnasi resin sebaiknya menggunakan bukan logam berat sehingga lebih ramah
lingkungan.
2. Proses adsorpsi dengan parameter waktu kontak dan dosis resin sebaiknya dilakukan dengan suhu
yang berbeda sehingga diketahui keoptimalan dari proses adsorpsi terhadap suhu.
3. Perlu dilakukan penerapan metode adsorpsi aplikasi langsung pada limbah pertanian, industri dan
sampel limbah lainnya.