ADSORPSI LOGAM BERAT PADA LIMBAH INDUSTRI ELEKTROPLATING MENGGUNAKAN KULIT TELUR.

SKRIPSI
ADSORPSI LOGAM BERAT PADA LIMBAH INDUSTRI
ELEKTROPLATING MENGGUNAKAN KULIT TELUR

Oleh:
I Dewa Nyoman Wir a Pr asidha
0852010045

Pr ogr am Studi Teknik Lingkungann
Fakultas Teknik Sipil dan Per encanaan
Univer sitas Pembangunan Nasional “Veter an” J atim
2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

SKRIPSI

ADSORPSI LOGAM BERAT PADA LIMBAH
INDUSTRI ELEKTROPLATING MENGGUNAKAN
KULIT TELUR

untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh
Gelar Sarjana Teknik ( S-1)

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

Oleh :
I DEWA NYOMAN WIRA PRASIDHA
NPM. 0852010045

FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

SKRIPSI

ADSORPSI LOGAM BERAT PADA LIMBAH

INDUSTRI ELEKTROPLATING MENGGUNAKAN
KULIT TELUR
Oleh :

I DEWA NYOMAN WIRA PRASIDHA
NPM. 0852010045
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Pada hari : ……… Tanggal : …….. 2012

Menyetujui,
Pembimbing
Penguji I
Ir. Yayok Suryo Purnomo, MS
NIP. 37507 99 0172 1

Ir. Tuhu Agung Rachmanto, MT
NIP. 19620501 198803 1 00 1
Penguji II

Mengetahui,
Ketua Progam Studi

Ir. Putu Wesen, MS
NIP. 19520920 198303 1 00 1
Penguji III

Dr. Ir. Munawar Ali., MT
NIP. 19600401 198803 1 001

Ir. Dewa Gede Okayadnya W, MT
NIP. 19571105 198503 1 00 1

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :.............................
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan

Ir. Naniek Ratni J.A.R., M.Kes
NIP : 19590729 198603 2 00 1

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KATA PENGANTAR
Puji Syukur, Atas berkat Ida Shang Hyang Widhi Wasa saya dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Adsropsi Logam Berat Pada Limbah
Elektroplating Menggunakan Kulit Telur”.
Adapun tujuan penyusunan skripsi ini adalah sebagai tanggung jawab
untuk memberikan hasil setelah secara langsung melakukan eksperimen serta
sebagai salah satu usaha memenuhi salah satu syarat penting kelulusan mahasiswa
strata satu Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Pembangunan Nasional
“Veteran” Jawa Timur.
Selama menyelesaikan tugas ini, saya telah banyak memperoleh
bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, saya
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.

Ir. Naniek Ratni J.A.R., Mkes. selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

2. Dr. Ir. Munawar Ali, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan.
3. Ir. Yayok Suryo P., MS selaku Dosen Pembimbing skripsi yang selalu
memberi waktu dan kesempatan untuk membimbing saya.
4. Ir. Dewa Gede Oka Yadnya, MS selaku dosen yang turut serta
membimbing saya.
5. Juli Winarti, ST yang membing saya di dalam menjalankan penilitian di
laboratorium.

i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6. Keluarga saya terutama kedua orang tua saya, ayahanda Dewa Putu
Adiwijaya dan ibunda Desak Nyoman Rio Lama.
7. A.A Sagung Istri Mas Gita Cahyani yang mendukung saya dengan penuh
semangat dan percaya diri.
8. Dosen Penguji yang telah banyak memberikan masukan dan tambahan.
9. Teman-teman Teknik Lingkungan 2008 alias Green Militia.
10. Sahabat dan keluarga besar Hindu di Surabaya.

11. Kepada seluruh pihak yang telah membantu saya ucapkan terimakasih.
Kepada para pembaca, kritik dan sarannya yang membangun akan kami
terima demi perbaikan penulisan seperti kata pepatah tiada gading yang tak retak
dan saya masih sangat menyadari bahwa tugas skripsi saya ini masih sangat jauh
dari kesempurnaan. Akhir kata, kami sampaikan terima kasih dan mohon maaf
yang sebesar-besarnya apabila di dalam penyusunan laporan ini terdapat kata-kata
yang kurang berkenan atau kurang dipahami oleh para pembaca.

Surabaya, 9 Oktober 2012

Penyusun

ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR ISI
Kata Pengantar………………………………………………………………..

i

Daftar Isi ……………………………………………………………………. . iii
Daftar Tabel ………………………………………………………………….

v

Daftar Grafik ………………………………………………………………. .. vi
BAB I

BAB II

PENDAHULUAN ........................................................................

1

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

1

I.2 Perumusan Masalah ................................................................

2

I.3 Tujuan Penelitian ....................................................................

3

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

3

I.5 Ruang Lingkup ........................................................................

4

TINJ AUAN PUSTAKA ...............................................................

6

II.1 Kulit Telur Dalam Kehidupan Sehari-Hari ............................

6

II.2 Kulit Telur Sebagai Adsorben ...............................................

7

II.3 Elektroplating .......................................................................

8

II.4 Adsorpsi ...............................................................................

9

II.4.1 Jenis Adsorpsi ........................................................... 10
II.4.2 Model Adsorpsi ......................................................... 12
II.4.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi ............. 16
II.5 Persentase Removal .............................................................. 19
II.6 Studi Adsorpsi ...................................................................... 20

II.6.1 Sistem Batch .............................................................. 20
II.6.2 Sistem Kontinyu ......................................................... 21
BAB III METODE PENELITIAN ........................................................... 24
III.1. Bahan Penelitian..................................................................... 24
III.2. Peralatan Penelitian ............................................................... 24

iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

III.3. Variabel Tetap ....................................................................... 25
III.4. Variabel Peubah .................................................................... 25
III.5. Prosedur Kerja ....................................................................... 25
III.6. Kerangka Penelitian .............................................................. 27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 28
IV.1. Persentase Removal setelah Proses Adsorpsi ......................... 28
IV.2. Hasil Pengukuran pH ............................................................ 31
BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................

V.1 Kesimpulan ............................................................................ 34
V.2 Saran ...................................................................................... 35

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Pengaruh Ukuran (Mesh) dan Waktu (Menit) terhadap Kandungan Pb
(mg/l) .............................................................................................. 28
Tabel 4.2 Pengaruh Ukuran (Mesh) dan Waktu (Menit) Terhadap Persentase
Removal Pb .................................................................................... 29
Tabel 4.3 Nilai Koefisien Korelasi antara Waktu (Menit) dan Ukuran (Mesh)

30

Tabel 4.4 Pengaruh Waktu (Menit) dan Ukuran (Mesh) Terhadap Nilai Ph .... 31

v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR GRAFIK
Grafik 2.1 Grafik Linear Model Freundlich .................................................... 14
Grafik 2.2 Grafik Linear Model Bet ................................................................ 15
Grafik 4.1 Grafik Pengaruh Waktu (Menit) Terhadap Persentase Penyisihan (%)
Setiap Ukuran Adsorben (Mesh) ................................................... 29
Grafik 4.2 Hubungan Waktu (Menit) Terhadap Konsentrasi pH pada setiap ukuran
Adsorben ...................................................................................... 31

vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ADSORPSI LOGAM BERAT PADA LIMBAH INDUSTRI
ELEKTROPLATING MENGGUNAKAN CANGKANG TELUR
Oleh : Dewa Nyoman Wira Prasidha
Abstrak
Salah satu ancaman perusakan lingkungan saat ini adalah pencemaran limbah
cair. Limbah cair elektroplating adalah salah satu ancaman tersebut dimana dapat
mencemari lingkungan dan merusakan kesehatan bahkan dapat berujung pada
kematian karena mengandung unsur-unsur logam berat. Cangkang telur yang
merupakan limbah dalam kehidupan sehari-hari digunakan sebagai bahan
pengolah limbah untuk mengganti bahan kimia yang juga membantu upaya
industri bersih. Dalam penelitian ini di coba suatu metode adsorpsi menggunakan
limbah cangkang telur sebagai adsorben untuk menjerap limbah cair
electroplating yang mengandung logam berat sebagi adsorbat. Dengan proses
adsorpsi cangkang telur sebagai adsorben dibedakan atas beberapa ukuran (mesh)
yaitu 10, 30, 60 dan 100 mesh dengan variasi waktu kontak 30, 60, 90, 120 menit
sebagai variabel bebas dalam penelitian dan kecepatan pengadukan sebagai
variabel tetap. Limbah cair yang digunakan adalah limbah electroplating yang
mengandung logam berat Pb sebesar 35,80 mg/l. Sistem yang digunakan dalam
penelitian studi adsorpsi ini adalah menggunakan system batch.
Setelah analisa menggunakan AAS dapat dikatakan dalam waktu 90 menit dengan
ukuran cangkang telur 100 mesh paling baik menurunkan kadar Pb dalam limbah
electroplating yaitu sebesar 98,90%. Apabila dalam waktu yang cukup singkat
adsorben tidak akan tercampur dengan merata dan apabila dengan waktu yang
lama adsoben akan berada di titik maksimum. Penelitian menggunakan cangkang
telur ini berhasil menurunkan Pb dalam limbah cair elektroplating karena mampu
menurunkan kandungan Pb sebesar 98%.
Kata kunci : Adsorpsi, Elektroplating, Cangkang Telur.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ADSORPTION OF HEAVY METALS IN ELECTROPLATING
INDUSTRY WASTES WITH EGG SHELLS
By: Dewa Nyoman Wira Prasidha
Abstract
One of the threats of environmental damage now is wastewater pollution.
Electroplating wastes can pollute the environment and health corrupt the even end
in death as they contain heavy metal elements. Eggshell is a waste in everyday
life are used as materials processing waste to replace chemicals that help with the
clean industry. In this study in trying an adsorption method using eggshell waste
as an adsorbent to adsorb electroplating wastewater containing heavy metals As
with the adsorbate. With eggshell adsorption process as adsorbent divided into
several sizes (mesh) ie 10, 30, 60 and 100 mesh with contact time variation 30,
60, 90, 120 minutes as the independent variable in the research and stirring speed
as fixed variables. The liquid waste is used electroplating wastewater containing
heavy metal Pb of 35.80 mg / l. The system used in this study is the adsorption
studies using a batch system.
After analysis using AAS can be said in 90 minutes with a 100 mesh size
eggshells most well reduce levels of Pb in electroplating waste is equal to
98.90%. If within a short amount of adsorbent not be mixed evenly and if a long
time adsoben will be at maximum. Research using the eggshell is successful in
reducing Pb in electroplating wastewater is able to reduce Pb content of 98%.
Keywords: Adsorption, Electroplating, Shell Eggs.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1

BAB I
PENDAHULUAN
I.1

Latar Belakang
Kehidupan masyarakat modern tidak bisa terlepas dari benda-benda yang

dibuat dengan proses elektroplating seperti alat rumah tangga, otomotif dan lain-lain.
Salah satu keunggulan dari hasil produksi elektroplating ini adalah tahan karat,
sehingga banyak orang yang menggunakan hasil produksi ini dalam kehidupan seharihari. Seiring dengan meningkatnya permintaan produk dan berkembangnya kegiatan
industri, kegiatan elektroplating selain menghasilkan produk yang berguna, juga
menghasilkan limbah padat dan cair serta emisi gas. Limbah padat berasal dari
kegiatan polishing maupun penghilangan karat, limbah cair berupa air limbah berasal
dari pencucian, pembersihan dan proses plating (Mario Hendro, 2012). Limbah cair
dapat pula mengandung padatan, juga mengandung logam-logam terlarut dan
senyawa senyawa berbahaya lainnya. Selain dapat mencemari lingkungan, limbah
elektroplating ini dapat merusakan kesehatan bahkan dapat berujung pada kematian.
Agar tidak mencemari lingkungan dan menganggu kesehatan maka, limbah yang akan
dibuang kadar logamnya tidak boleh melewati batas kadar maksimum yang
diperbolehkan oleh regulasi pemerintah. Limbah cair berupa air limbah yang berasal
dari pencucian, pembersihan dan proses elektroplating mengandung logam-logam
terlarut, solven dan senyawa organik maupun anorganik terlarut lainnya. Air limbah
industri elektroplating mengandung berbagai jenis ion logam berat seperti ion

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

kromium (Cr) valensi 3 dan 6, Timbal (Pb), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), Seng (Zn),
Sianida (CN) dan sebagainya (Ketut Sumada, 2006). Salah satu ion logam yang
sangat berbahaya adalah Pb atau timbal. Daya racun timbal yang akut pada pererairan
menyebabkan kerusakan hebat pada ginjal, system reproduksi, hati dan otak serta
system saraf dan bisa menyebabkan kematian (Rukaesih Achmad, 2004).

Isu lingkungan menuntut penggunaan bahan-bahan yang ramah lingkungan,
mengarahkan pengembangan produk dengan limbah sekecil mungkin (Edi Istiyono,
2008). Maka dari itu, penelitian ini dimaksudkan untuk mengembangkan potensi
untuk menggunakan bahan baku pengolah limbah yang di dapat dari hasil limbah
lainnya untuk mendukung program rencana produksi bersih. Produksi Bersih
merupakan tindakan efisiensi pemakaian bahan baku, air dan energi, dan pencegahan
pencemaran, dengan sasaran peningkatan produktivitas dan minimisasi timbulan
limbah (Purwanto, 2005). Berdasarkan uraian diatas diperlukan suatu usaha untuk
mengolah limbah hasil penyepuhan dan dimungkinkan adanya penggunaan kembali
limbah lain. Sebagai contoh, kulit telur yang memiliki sifat yang baik yaitu memiliki
struktur pori-pori adsortip. Kulit telur mengandung unsur CaCO3 dan protein asam
mukopolisakarida yang dapat dikembangkan menjadi adsorben, fungsi penting asam
mukopolisakarida adalah dapat mengikat ion logam berat (Chumlong Arunlertaree,
2007) yang kemungkinan dapat dijadikan adsorben untuk menjerap logam berat yang
terkandung dalam limbah elektroplating. Kulit telur merupakan salah satu timbulan
atau sampah yang berasal dari rumah tangga yang jumlahnya tidak sedikit. Tetapi

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

dilain sisi kulit telur memiliki sifat-sifat yang menguntungkan apabila digunakan
sebagai bahan pengolah limbah. Kulit telur merupakan agen penetral dan setiap
larutan yang disetimbangkan dengan kulit telur akan lebih melekat ke permukaan
kulit telur serta dapat terkumpul dengan partikel kulit telur (Chumlong Arunlertaree,
2007). Maka dari itu kulit telur yang merupakan salah satu jenis limbah dipergunakan
sebagai adsorben dalam menyerap logam berat yang terkandung dalam limbah
elektroplating

dan

mendukung

penerapan

minimasi

limbah

karena

dapat

meningkatkan efisiensi dan produktivitas limbah cangkang telur dengan prinsip pakai
ulang (reuse) dan pungut ulang (recovery).
I.2

Per umusan Masalah
Proses

elektroplating

selain

menghasilkan

produk

yang

berguna,

menghasilkan cair. Masalah yang mendasari penelitian ini adalah :
1.

Elektroplating menghasilkan limbah cair yang mengandung macammacam jenis logam berat yang dapat mencemari lingkungan dan merusak
kesehatan manusia hingga kematian.

2.

Kulit telur merupakan salah satu jenis limbah yang dihasilkan dari
aktifitas manusia sehari-hari yang memiliki potensi sebagai bahan baku
pengolahan limbah tetapi belum di manfaatkan secara maksimal.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

I.3

Tujuan Penelitian
Sesuai dengan permasalahan diatas maka tujuan yang ingin dicapai dalam

penilitian ini adalah :
1. Mempelajari kemampuan kulit telur untuk menyisihkan kadar logam berat
(Pb) pada limbah elektroplating.
2. Menentukan lama waktu kontak yang baik agar cangkang telur mampu
menurunkan logam berat (Pb) pada limbah elektroplating.
3. Menentukan ukura (mesh) adsorben kulit telur yang efektif untuk
menjerap logam berat (Pb) pada limbah elektroplating.
I.4

Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin dicapai dengan dilaksanakannya penelitian ini adalah :
1. Menggunakan limbah cangkang telur sebagai adsorben logam berat Pb
pada limbah eletkroplating guna mendukung program industri bersih.
2. Sebagai alternatif pengganti zat kimia dalam proses pengolahan limbah.
3. Menaikan nilai cangkang telur secara ekonomis karena dapat membantu
proses pengolahan limbah sebagai bahan penjerap logam berat.

I.5

Ruang Lingkup
Penelitian ini memiliki ruang lingkup :

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

1. Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium riset Teknik Lingkungan UPN
“Veteran” Jatim.
2. Menggunakan limbah elektroplating.
3. Menggunakan cangkang telur (cangkang telur ayam mentah, cangkang
telur ayam rebus, cangkang telur bebek mentah, dan cangkang telur bebek
rebus) sebagai adsorben.
4. Analisa hasil menggunakan AAS (atomic absorption spectroscopy).
5. Variabel penelitian: ukuran adsorbern atau cangkang telur (mesh) dan
waktu kontak.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
II.1

Kulit Telur Dalam Kehidupan Sehar i - Har i
Menurut UU. RI Nomor 4 Tahun 1982, pencemaran lingkungan adalah

masuknya atau dimasukannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke
dalam lingkungan dan atauberubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau
oleh proses alam, sehingga kualitas lingkungan menjadi kurang atau tidak berfungsi
lagi sesuai dengan peruntukannya. Sumber pencemar ini dapat berasal dari alam itu
sendiri, industri, rumah tangga, serta aktivitas manusia.
Kulit telur merupakan salah satu timbulan limbah yang berasal dari rumah
tangga atau aktivitas manusia lainnya. Produksi telur di Jawa Timur saja sekitar
209.515,63 ton pada tahun 2010 (anonim). Hal ini mengindikasikan bahwa semakin
besar jumlah produksi telur karena tingginya permintaan dari masyarakat sehingga
secara tidak langsung jumlah dari sampah kulit telur ini meningkat.
Limbah kulit telur ini sebagian besar dibuang dan hanya sebagian kecil yang
digunakan sebagai kerajinan tangan. Padahal sesungguhnya masih banyak tersimpan
manfaat dari kulit telur karena kandungan yang terkandung didalamnya. Hal ini pula
yang mendasari penelitian ini, bahwa seharusnya bisa dimanfaatkan pula limbah kulit
telur ini digunakan sebagai bahan baku dalam proses pengolahan limbah terutama
yang mengandung logam berat, selain juga untuk mendukung program industri bersih.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7

II.2

Kulit Telur Sebagai Adsor ben
Salah satu limbah rumah tangga yang langsung dibuang dan tidak digunakan

lagi adalah kulit telur. Kulit telur merupakan limbah dapur yang memiliki potensi
untuk dimanfaatkan.Kulit telur memiliki kandungan kimia terutama terdiri dari CaCO
dan beberapa unsur lainnya seperti; S, Mg, P, Al, dan Sr (Chumlong Arunlertaree,
2007). Kulit telur juga mengandung unsur protein asam mukopolisakarida, yang
berfungsi penting karena dapat mengikat ion logam berat, kulit telur juga merupakan
agen penetral dan setiap larutan yang disetimbangkan dengan kulit telur akan lebih
terikat serta dapat terkumpul dengan partikel kulit telur (Chumlong Arunlertaree,
2007). Kulit telur ayam baik mentah maupun rebus memiliki besar pori antara 0,3-0,6
µm

sedangkan untuk cangkang telur bebek memiliki pori antara 0,2-0,4 µ m, artinya

kulit telur dapat digunakan sebagai adsorben terutama dalam proses pengolahan
limbah yang mengandung logam berat.
II.3

Elektr oplating
Perkembangan teknologi yang pesat mendorong pertumbuhan industri yang

memiliki andil besar pada pencemaran lingkungan. Industri-industri yang berdiri
banyak menghasilkan limbah cair yang memiliki konsentrasi pencemaran diatas batas
minimum yang telah ditetapkan. Biasanya limbah cair ini dibuang langsung ke aliran
sungai tanpa pengolahan yang memadai. Salah satu dari industri ini adalah industri
elektroplating. Limbah cair industri elektoplating berasal dari air bilasan, larutan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

pembersih maupun larutan plating yang telah jenuh dan tidak dapat digunakan lagi.
Limbah ini masih mengandung zat-zat berbahaya yang salah satunya adalah logam
berat Limbah electroplating harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang melalui
aliran sungai agar kandungan logam berat didalamnya berkurang. Oleh karena itu diadakanlah suatu penelitian yang dapat mengurangi kandungan logam berat dalam
limbah yaitu dengan cara proses adsorbsi.
Elektroplating adalah proses pelapisan dengan menggunakan arus listrik
dalam suatu larutan elektrolit. Logam yang akan dilapiskan bertindak sebagai anoda
yang dihubungkan dengan kutub positif dari sumber tegangan, dibenamkan kedalam
larutan elektrolit. Logam yang akan dilapisi (benda kerja) berlaku sebagai katoda dan
dihubungkan dengan kutub negative dari sumber tegangan. Jika sumber tegangan
dinyalakan maka arus akan mengalir melalui larutan elektrolit, sehingga
menyebabkan anoda menjadi larut dan selanjutnya menempel pada katoda
membentuk suatu lapisan logam.
Prinsip dasar elektroplating adalah penempatan ion-ion logam pelapis diatas
susbtrat yang akan dilapisi melalui metode elektrolisis. Proses pelapisan pada benda
kerja dilakukan pada suatu elektrolit yang mengandung senyawa logam. Untuk
meningkatkan hantaran arus dapat ditambahkan asam atau basa. Ion logam (Mn+)
dalam elektrolit yang bermuatan positif menuju benda kerja sebagai katoda yang
bermuatan negatif sehingga ion logam Mn+ akan tereduksi menjadi logam M dan
mengendap di katoda membentuk lapisan logam (deposit).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

Ion logam dalam elektrolit yang telah tereduksi dan menempel di katoda,
posisinya akan diganti oleh anoda logam yang teroksidasi dan larut dalam elektrolit
atau dari penambahan larutan senyawa logam. Pada anoda terjadi oksidasi.
Apabila proses elektroplating berjalan seimbang maka konsentrasi elektrolit
akan tetap, anoda makin lama berkurang dan terjadi pengendapan logam yang
melapisi katoda sebagai benda kerja.
II.4

Adsorpsi
Adsorpsi adalah serangkaian proses yang terdiri atas reaksi-reaksi permukaan

sat padat (adsorben) dengan pencemar (adsorbat), baik pada fasa cair maupun gas
(Slamet Agus, 2000) atau dengan kata lain peristiwa adsorpsi juga suatu fenomena
permukaan, yaitu terjadinya penambahan konsentrasi komponen tertentu pada
permukaan antara dua fase (Deni Swantomo et,al, 2008). Dalam peristiwa adsorpsi
dibutuhkan adsorben sebagai bahan atau zat yg sifatnya dapat menyerap zat lain
sehingga menempel pada permukaannya tanpa reaksi kimia. Dalam praktek
penjerapan masih terbatas pada penggunaan karbon aktif dengan alas an murah dan
sebagai penjerap yang tidak selektif. Adsorben (penjerap) merupakan bahan buatan
atau alamai berstruktur mikrokristal yang mempunyai pori-pori besar (Budi
Kamulyan).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

Gambar 2.1 Proses Adsorpsi
II.4.1 J enis Adsor psi
Adsorpsi dapat dibedakan menjadi tiga yaitu; adsorpsi fisik, adsorpsi
kimiawi, dan adsorpsi pertukaran.
1. Adsorpsi Fisika
Adsorpsi fisika adalah adsorpsi terjadi bila gaya intermolekular
lebih besar dari gaya tarik antar molekul atau gaya tarik menarik yang
relatif lemah antara adsorbat dengan permukaan adsorben, gaya ini
disebut gaya Van der Waals sehingga adsorbat dapat bergerak dari satu
bagian permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben.
Gaya antar molekul adalah gaya tarik antara molekul-molekul fluida
dengan permukaan padat, sedangkan gaya intermolekular adalah gaya
tarik antar molekul-molekul fluida itu sendiri. Adsorpsi ini berlangsung
cepat, dapat membentuk lapisan jamak (multilayer) dan dapat bereaksi
balik (reversible) karena energi yang dibutuhkan relatif rendah. Energi
aktivasi untuk terjadinya adsorpsi fisika biasanya adalah tidak lebih dari

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

1 kkal/gr-mol, sehingga gaya yang terjadi pada adsorpsi fisika termasuk
lemah. Adsorpsi fisika dapat berlangsung di bawah temperatur kritis
adsorbat yang relatif rendah sehingga panas adsorpsi yang dilepaskan
juga rendah yaitu sekitar 5 – 10 kkal/gr-mol gas, lebih rendah dari
panas adsorpsi kimia
2. Adsorpsi Kimia
Terjadi karena adanya reaksi antara molekul-molekul adsorbat
dengan adsorben dimana terbentuk ikatan kovalen dengan ion. Gaya
ikat adsorpsi ini bervariasi tergantung pada zat yang bereaksi. Adsorpsi
jenis ini bersifat tidak reversible dan hanya dapat membentuk lapisan
tunggal (monolayer). Umumnya terjadi pada temperatur tinggi di atas
temperatur kritis adsorbat, sehingga panas adsorpsi yang dilepaskan
juga tinggi, yaitu sekitar 10-100 kkal/gr-mol. Untuk dapat terjadinya
peristiwa desorpsi dibutuhkan energi lebih tinggi untuk memutuskan
ikatan yang terjadi antara adsorbat dengan adsorben. Energi aktivasi
pada adsorpsi kimia berkisar antara 10 – 60 kkal/gr-mol.
3. Adsorpsi Pertukaran
Adsorpsi pertukaran adalah adsorpsi yang diperankan oleh tarikan
listrik antara adsorbat dan permukaan adsorben. Ion dari suatu
substansi banyak berperan dalam adsorpsi ini. Ion akan terkonsentrasi

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

dipermukaan adsorben sebagai hasil tarikan elektro statik ke tempat
yang bermuatan berlawanan di permukaan. Pada umumnya ion dengan
muatan yang lebih besar, seperti ion valensi tinggi, akan tertarik pada
tempat yang bermuatan berlawanan.
II.4.2 Model Adsor psi
Pada proses adsorpsi, telah banyak model dikembangkan, tetapi
pengembangan model-model itu tidak lepas dari model adsorpsi yang umum
digunakan, yaitu model Langmuir atau Freundlich (Slamet Agus et all, 2000).
1. Model Langmuir
Model adsorpsi langmuir mendefinisikan bahwa kapasitas adsorpsi
maksimum terjadi akibat adanya lapisan tunggal (mono layer) adsorbat
dipermukaan adsorben. Tipe isoterm Langmuir merupakan proses
adsorpsi yang berlangsung secara kimisorpsi satu lapisan. Kimisorpsi
adalah adsorpsi yang terjadi melalui ikatan kimia yang sangat kuat
antara sisi aktif permukaan dengan molekul adsorbat dan dipengaruhi
oleh densitas electron (Ria Wijayanti, 2009). Ada empat asumsi dasar
yang digunakan dalam model ini, yaitu:
a. Molekul diadsorpsi oleh site (tempat terjadinya reaksi di
permukaan adsorben) yang tetap.
b. Setiap site “memegang” satu molekul adsorbat.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

c. Semua site mempunyai energi yang sama
d. Tidak ada interaksi antara molekul yang teradsorpsi dengan site
sekitarnya.
Persamaan reaksi dinyatakan dengan KLact sebagai konstanta
kesetimbangan.
+

KLact =

⇐⇒

−

}

{

{

{ }{ }

=

(2.1)
}

(2.2)

{ }{ }

Dimana [S-M] adalah mol zat teradsorpsi per liter larutan, [M]
adalah konstrasi spesia bebas dalam larutan (mol/L) adalah konsentrasi
site dang fm adalah aktivitas. Dengan menggabungkan persamaan
keseimbangan massa persamaan (2.3) dengan persamaan (6.2)
diperoleh persamaan isotherm adsorpsi Langmuir.
Keseimbangan massa [ ] = [ −

Langmuir [ −

Ḷ

}=

[

Ḷ

]

[ ]
[

]

]+ [ ]

(2.3)

(2.4)

Dimana St adalah konsentrasi total di site. Dalam bentuk yang uumum,
persamaan (2.4) dapat ditulis:

=

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

(2.5)

14

Dimana x/m adalah besarnya adsorbat yang teradsorpsi oleh adsorben
dalam satuan mg/gr, q m adalah maksimum adsorbat yang teradsorpsi, b
adalah konstantas langmuir (l/mg) dan C adalah konsentrasi adsorbat
di air pada saat kesetimbangan. Dengan ekseperimen laboratorium,
kapasitas adsorpsi maksimum (q m) dan konstanta Langmuir (b) dapat
diperoleh.
2. Model Freundlich
Model adsorpsi Freundlich digunakan jika diasumsikan bawa
terdapat lebih dari satu lapisa permukaan (multilayer) dan site bersifat
heterogen, yaitu adanya perbedaan energi pada setiap pengikatan pada
tiap site. Isoterm yang paling umum digunakan adalah isoterm
Freundlich yang lebih baikdalam mencirikan kebanyakan proses
adsorps (Ria Wijayanti, 2009).
KLact=

[

]
[ ]

[

=
(

]

(2.7)

[ ])

Isotherm Freundlich sering digunakan untuk menjelaskan adsorpsi
kimia organik pada karbon aktif pada konsentrasi yang relative tinggi
di dalam air dan air limbah.
Cara konvensional untuk menyatakan isotherm Freundlich
diberikan oleh persamaan:

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

[ −

]=

(2.8)

[ ]

Dimana 1/n dan Kf adalah konstanta Freundlich. Konstanta
Freundlich diperoleh dengan eksperimen. Untuk mendapatkan
konstanta K dan 1/n, maka perlu dilakukan linierisasi terhadap
persamaan sebagai berikut:

ln

=

(2.9)

+

Data percobaan labioratorium yang diperoleh diplot dengan ln
(x/m) sebagai sumbu y dan ln C sebagai sumbu x. Grafik yang
diperoleh adalah garis linier dengan slope = 1/n dan intercept = ln K.
Seperti pada grafik berikut:
Ln (x/m)
Intercept = ln K
slope = 1/n

Grafik 2.1 Grafik Linear Model Freundlich
3. Model BET (Bruneauer, Emmett, dan Teller)
Model BET (Bruneauer, Emmett, dan Teller) mengansumsikan
bahwa dipermukaan adsorben terakumulasi sejumlah lapisan adsorbat,
sehingga disebut adsorpsi banyak lapisan (multilayer).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

=

(

)[

(

)

]

(2.10)

Dimana x/m adalah besarnya adsorbat jenuh dalam larutan, dan C
adalah kosentrasi adsorbat di air pada saat kesetimbangan. Bentuk
linear dari persamaan (2.10) adalah:

(

)

=

(2.11)

( )

C/((x/m)(Cs-C)
Slope=(b-1)/bq m
Intercept = 1/bq
Grafik 2.2 Grafik Linear Model BET
II.4.3 Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Adsor bsi
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kapasitas adsorbsi dan
kecepatan adsorbsi, diantaranya adalah :
1. Luas Permukaan dari Adsorben (Ukuran Partikel)
Proses adsorbsi terjadi dipermukaan partikel. Besarnya adsorbs
akan proposional terhadap luas permukaan yang ada. Ukuran partikel
karbon mempengaruhi kecepatan adsorbsi, kecepatan adsorbsi akan
meningkat dengan ukuran partikel yang semakin kecil. Oleh karena

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

itu, kecepatan adsorbsi karbon berbentuk powder lebih besar daripada
karbon berbentuk granular. Sedangkan kapasitas adsorbsi total
tergantung dari luas permukaan total.
2. Karakteristik Adsorben
Karakteristik fisik-kimia dari adsorben akan mempengaruhi
kecepatan dan kapasitas adsorbsi. Salah satunya adalah ukuran pori.
Ukuran pori ini sangat penting dalam proses adsorbs karena
mempengaruhi molekul-molekul adsorbat yang dapat diserap kedalam
partikel adsorben. Apabila ukuran molekul-molekul adsorbat lebih
kecil dari pada ukuran pori partikel adsorben, maka akan lebih banyak
jumlah adsorbat yang dapat diserap. Kandungan atau karakteristik
karbon aktif tergantung dari bahan baku yang digunakan dalam
pembuatny.
3. Karakteristik Adsorbat
Ada banyak karakteristik adsorbat yang berpengaruh terhadap
proses adsorbsi. Beberapa diantaranya adalah kelarutan,ukuran
molekul adsorbat, polaritas adsorbat. Dalam proses adsorbs dari suatu
larutan, kelarutan dari zat terlarut merupakan faktor penentu dalam
ksetimbangan adsorbsi. Pada umunya larutan yang bersifat hidrofilik
akan lebih sukar untuk diadsorb disbanding dengan larutan yang
bersifat hidrofobik.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

4. pH (Tingkat Keasaman)
Pada umunya, adsorbsi polutan organik tertentu dalam air akan
meningkat dengan menurunnya nilai pH (Saraswati,SP). Hal ini
disebabkan karena terjadinya netralisasi dari muatan muatan negatif
pada permukaan karbon dengan menigkatnya konsentrasi ion hidrogen,
sehingga menyediakan permukaan aktif pada karbon yang lebih
banyak. Nilai pH optimum untuk setiap proses adsorbs berbeda beda
dan dapat diperoleh melalui penelitian laboratorium. Nilai pH efektif
untik adsorbs phenol adalah pH rendah (< 7)
5. Temperatur
Tingkat adsorpsi naik diikuti dengan naiknya temperature dan
turun diikuti dengan turunnya temperature.
6. Ukuran Molekul Adsorbat
Ukuran molekul-molekul adsorbat akan berpengaruh terhadap
proses adsorbsi, karena secara prinsip molekul-molekul adsorbat harus
dapat terserap kedalam pori-pori adsorben. Tingkat adsorbs akan
semakin besar dengan semakin besarnya diameter pori dan semakin
kecilnya ukuran diameter adsorbat, sehingga dimungkinkan molekulmolekul adsorbat dapat masuk kedalam pori – pori adsorben.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

7. Waktu Kontak
Waktu

kontak

antara

adsorbat

dengan

adsorben

sangat

mempengaruhi suatu proses adsorbsi. Semakin lama waktu kontak
yang terjadi pada suatu proses adsorbsi maka akan semakin besar
adsorbat yang teradsorbsi.
8. Agitasi (Pengadukan)
Kecepatan adsorpsi selain dipengaruhi oleh difusi film dan difusi
pori jugadipengaruhi oleh jumlah pengadukan dalam system tersebut.
Jika proses agitasi yang dilakukan relative kecil maka tahapan proses
adsorpsi hanya terjadi hingga tahapan difusi film.
II.5

Persentase Penyisihan
Persentase removal dapat diperoleh setelah data hasil diperoleh. Data hasil

merupakan kandungan terakhir dalam limbah yang setelah melalui proses adsorpsi.
Rumusnya seperti berikut:

%=

(

)

100

Dimana Ca adalah konsentrasi awal dan Co adalah konsentrasi akhir.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

(2.12)

20

II.6

Studi Adsor psi
Setiap bahan yang dipakai sebagai adsorben harus teruji dahulu kemampuan

adsorpsinya terhadap adsorbat tertentu. Untuk mendapatkan kapasitas optimum, perlu
dilakukan studi adsorpsi di laboratorium dengan cara batch atau kontinyu.
II.6.1 Sistem Batch
Studi adsorpsi menggunakan sistem batch dilakukan dalam sejumlah gelas
erlenmeyer yang berisi larutan yang megandung zat tertentu yang akan di
adsorpsi pada konsentrasi dan volume tertentu. Pada tiap-tiap tabung
dibubuhkan sejumlah adsorben dengan berat yang bervariasi. Adsorpsi sistem
batch dioperasikan secara fill and draw atau disebut juga dengan sistem SBR
(sequencing batch reaktor) (Slamet Agus et all, 2000). Tujuan dari system ini
adalah untuk mengetahui karakteristik dari adsorbat yang dinyatakan dalam
hubungan antara penurunan adsorbat

( ion yang di pisahkan) dan berat

adsorben dalam suatu koefisienan dari persamaan yang ada.
Data yang diperoleh dapat diolah dengan model adsorpsi tertentu,
tergantung dari asumsi dasar dari tiap-tiap model adsorpsi dan adorben atau
adsorbat yang digunakan. Dengan formula yang ada, koefisien atau parameter
model dapat diperoleh. Koefisien ini dapat digunakan dalam disein kolom
adsorpsi untuk percobaan secara kontinyu.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21

II.6.2 Sistem Kontinyu
Studi adsorpsi dengan system kontinyu dilakukan dalam sebuah kolom
adsorpsi skala laboratorium. Percobaan ini digunakan untuk menentukan:
1. Waktu operasi adsorpsi
2. Volume air terolah sebelum tercapainya breathrough
3. Keilangan tekanan melalui kolom
4. Bentuk kurva exhaustion
Proses studi kolom adsorpsi dilakukan dengan memilih karakteristik adsorben
yang sesuai, lalu setelah itu menguji tingkat pengolahan efektifitas penjerapan.
Model disain kolom adsorpsi yang dapat digunakan adalah model matematis
sebagai berikut:
1. Model Transfer Massa
Model ini dikembangkan dari studi laboratorium secara batch.
Persamaan yang digunakan untuk model ini menyatakan jumlah
adsorbet pada adsorben:
=

−

+

(2.13)

Dimana :
[x/m] = jumlah adsorbat pada karbon (g/g)
[x/m] = nilai [x/m] pada ksestimbangan dengan influen awal C
[x/m]r = jumlah adsorbat residual pada karbon setelah regenerasi

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22

2. Model Bohart-Adams
Bohart-Adams mengusulkan persamaan untuk disain kolom
adsorpsi yang sering digunakan. Persamaan ini didasarkan atas teori
kecapatan reaksi permukaan, yang dinyatakan sebagai berikut:
− 1 =

− 1 −

฀

(2.14)

Dimana :
Co = Konsentrasi awal
Cb = Konsentrasi pada saat breaktrough
K = Konstanta kecepatan (m3/g.jam)
No= Kapasitas adsortif (g/m 3)
x = kedalaman bed (m)
v = Kecepatan aliran linear (m/jam)
t = service time kolom
Bila eKnox/v >> 1, maka persamaan Bihar-Adams menjadi:
฀฀

฀฀

฀ − ฀
฀฀
฀

฀ ฀

฀−

฀

฀
฀

฀

−฀ ฀

฀฀

฀ − ฀
฀฀

฀฀฀ ฀฀฀ ฀฀

฀

(2.15)
(2.16)

3. Pendekatan Bed depth/ Service time (BDST)
Pendekatan BDST menggunakan persamaan Bohart Adams yang
dinyatakan sebagai:
฀

฀฀

฀

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

(2.17)

23

Dimana:
a = Slope = No/(CoV)
b = intercept = l//(CoV) ln (C /CB-1)
Jika uji coba laboratorium dilakukan pada konsentrasi C1 (konsentrasi
satu), maka bentuk persamaan adalah:
฀

₁฀
฀

₁฀

(2.18)

Untuk percobaan yang dilakukan pada konsentrasi C2 konsentrasi dua),
maka:
฀₁

฀₂

฀₁ ฀₂

฀₂

฀₁

(2.19)
฀₂

฀₁ ฀฀
฀฀
฀
฀
฀₁
฀₂

฀₂ ฀฀
฀฀
฀
฀
฀ ฀

(2.20)

4. Pendekatan matematis/grafis
Disain kolom adsorpsi menggunakan pendekatan matematis
menyatakan kecepatan aliran volumetric yang di definisikan sebagai:
฀

฀ ฀
฀ ฀ ฀฀

Dimana:
Qw = debit (m3/dt)
h = tinggi kolom (m)
Acs = luas penampang kolom (m2)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

(2.21)

24

BAB III
METODE PENELITIAN
III.1

Bahan Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Riset Teknik Lingkungan UPN

“Veteran” Jatim. Bahan yang digunakan dalam penelitian :
1.

Limbah elektroplating.

2.

Kulit telur bebek dan ayam.

III.2

Peralatan Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian :
1. Erlenmeyer 500 ml.
2. Beaker glass 1000 ml.
3. Kertas saring
4. Jartest
5. Timbangan
6. Corong
7. pH meter
8. Gelas ukur
9. Petri disk

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

25

III.3

Variabel Tetap
1. Kecepatan pengadukan 200 rpm.
2. Volume sampel limbah 500 ml.
3. Berat adsorben 10 gr.

III.4 Var iabel Bebas
1. Variasi ukuran mesh kulit telur sebagai adsorben (10 mesh, 30 mesh, 60
mesh, 100 mesh)
2. Variasi waktu (30 menit, 60 menit, 90 menit, 120 menit)
III.5

Pr osedur Ker ja

Penelitian ini dilakukan secara batch dengan cara kerja seperti disebutkan dibawah.
Cara kerja :
1.

Cangkang telur yang telah dikumpulkan di cuci bersih lalu dikeringkan
dalam suhu ruangan.

2.

Proses penumbukan cangkang telur untuk memperoleh ukuran-ukuran
yang diinginkan.

3.

Pengayakan menggunakan Mesh saker untuk memisahkan ukuran-ukuran
cangkang telur yang berbeda

4.

Aktivasi cangkang telur pada suhu tidak lebih dari 40° celcius.

5.

Air limbah diambil dan ditaruh kedalam beaker glass untuk diketahui
kandungan pH awalnya.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

26

6.

500 ml air limbah ditaruh kedalam masing-masing 4 beaker glass.

7.

Siapkan jartest dengan kecepatan pengadukan 200 rpm.

8.

Limbah tersebut lalu dimasukan kulit telur dengan ukuran mesh berbeda
dengan berat 10 gr secara bersamaan.

9.

Kemudian diaduk dengan jartest dengan kecepatan rotary 200 rpm selama
masing-masing rentan waktu.

10.

Setelah melalui proses diatas maka akan diendapkan dahulu selama
beberapa menit.

11.

Setelah diendapkan, larutan lalu di saring menggunakan kertas saring.
Dituang kedalam Erlenmeyer.

12.

Setelah proses ini masing-masing akan di ukur pH larutan menggunakan
pH meter.

13.

Setelah diketahui nilai pH, sampel tersebut akan di analisa kandungan
logam berat dengan AAS (atomic absorption spectroscopy).

14.

Lakukan percobaan seperti 1 s/d 8 untuk ukuran mesh kulit telur dan
rentan waktu yang berbeda berbeda.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

27

III.6

Kerangka Penelitian
Identifikasi
Masalah

Studi Literatur

Penyusunan
Proposal

Persiapan alat

Pengambilan
Sampel dan bahan

Limbah Industri
Penyepuhan Perak

Kulit Telur

Penelitian
laboratorium

Analisa Lab dan
Analisa Hasil

Penulisan
Laporan

Gambar 3.1 Kerangka Penelitian

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

28

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil analisa laboratorium, limbah elektroplating mengandung
berbagai unsur kimia yang berbahaya untuk lingkungan dan manusia. Salah satu
unsur yang terkandung dalam limbah electroplating adalah timbal atau Pb. Jumlah Pb
yang terkandung dalam limbah eketroplating dalam analisa awal yang telah dilakukan
adalah sebesar 35,8 mg/l sedangkan baku mutu yang diijinkan dalam keputusan
gubernur jatim no. 45 tahun 2000 hanya diperbolehkan sebanyak 0,1 mg/l.
IV. 1 Persentase Penyisihan Pb Setelah Pr oses Adorpsi
Hasil penelitian proses adsorpsi logam berat Pb menggunakan cangkang telur
pada limbah electroplating 500 ml dengan berat adsorben 10 gr dan kecepatan
pengadukan 200 rpm diperoleh hasil sebagai berikut :
Tabel 4.1 Pengaruh Ukuran (Mesh) dan Waktu (Menit) terhadap Kandungan Pb(mg/l)
W aktu (menit )

Ukuran
(mesh)

0

30

60

90

120

10
30
60

35.80
35.80
35.80

6.438
2.479
0.471

2.287
2.006
1.319

2.227
1.165
1.422

1.238
0.620
1.233

100

35.80

2.287

0.422

0.395

0.411

Dari data diatas lalu diperoleh hasil persentase removal dengan menggunakan rumus
persentase removal. Dari rumus (2.12) maka diperoleh hasil persentase penyisihan Pb
seperti berikut:

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

29

Tabel 4.2 Pengaruh Ukuran (Mesh) dan Waktu (Menit) terhadap Persentase
Penyisihan Pb
Ukuran
(Mesh)

30
82.02%
93.08%
98.68%
93.61%

10
30
60
100

Waktu (menit)
60
90
93.61% 93.78%
94.40% 96.75%
96.32% 96.03%
98.82% 98.90%

120
96.54%
98.27%
96.56%
98.85%

Hasil penelitian tersebut didapatkan dengan menggunakan alat testing lab atomic
absorption spectroscopy (AAS). Maka diperoleh grafik persentase removal
Berdasarkan tabel diatas dapat dibentuk grafik removal Pb berdasrkan ukuran
(mesh) dan waktu (menit) seperti berikut:

100%

Persent ase Penyisihan (%)

90%
80%
70%
60%

10 mesh

50%

30 mesh

40%

60 mesh

30%

100 mesh

20%
10%
0%
0

30

60

90

120

Wakt u (menit )

Grafik 4.1 Hubungan Waktu (Menit) terhadap Persentase Penyisihan (%) pada Setiap
Ukuran Adsorben (Mesh)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

30

Dari grafik diatas dapat dilihat persentase penyisihan logam berat Pb menggunakan
cangkang telur sangat signifikan karena rata-rata mampu menghilangkan lebih dari
80% kandungan Pb dalam limbah electroplating. Pada waktu awal pengadukan
penjerapan belum maksimal karena kontak permukaan adsorben belum merata
dengan adsorbet. Setelah semakin naik variasi waktu pengadukan, penjerapan logam
berat Pb terlihat jelas semakin meningkat dimana masing-masing ukuran (mesh)
cangkang telur dapat meremoval diatas 90%. Dapat dilihat pada grafik 4.1 kenaikan
removal yang baik searah dengan lamanya waktu pengadukan. Pada 30 mesh
kenaikan persentase removal sangat baik dan terjaga, bahkan hampir mendekati 100%
pada titik waktu 120 menit yaitu sebesar 98,27%. Hal yang sama juga terjadi pada
100 mesh dimana garis kenaikan persentase removal pada titik akhir hampir
mendekati angka 90% yaitu sebesar 98,85%.
Pengaruh removal Pb dalam limbah electroplating berdasarkan ukuran
adsorben dan waktu dapat dilihat melalui nilai r yang didapat dalam masing-masing
garis grafik ukuran (mesh)
Tabel 4.3 Nilai Koefisien Korelasi antara Waktu dan Ukuran (mesh)
Mesh

Persamaan Linier

Nilai r

10
30
60
100

y = 0.006x + 0.322
y = 0.006x + 0.364
y = 0.006x + 0.383
y = 0.006x + 0.374

0.774
0.738
0.721
0.734

Dari table diatas terlihat nilai r yang melebihi angka 0,7 atau sama dengan lebih dari
70% apabila di persentase-kan. Ini berarti ukuran atau mesh cangkang telur sebagai

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

31

adsorben dan rentan waktu proses adsorpsi memiliki hubungan atau keterkaitan
(korelasi) yang kuat.
IV. 2 Hasil Pengukur an pH
Pengukuran pH dilakukan pada saat sebelum proses adsorpsi dan setelah
adsorpsi berdasarkan waktu dan ukuran cangkang telur sebagai adsorben. Pengukuran
menggunakan pH meter dan hasil keasamaan limbah adalah sebagai berikut:
Tabel 4.4 Pengaruh Waktu (Menit) dan Ukuran (Mesh) terhadap Nilai pH
W aktu (menit)
30
60
90

120

1.9
1.9

4
4.1

3.6
4

4.7
5.2

5.7
6.1

1.9
1.9

4.8
5.6

5.1
5.6

5.2
6.1

6.1
6.3

Ukuran
(mesh)

0

10
30
60
100

Dari tabel tersebut dapat dibuat grafik fluktuasi pH berdasarkan waktu kontak dan
penambahan adsorben dalam limbah cair elektroplating.

konsent rasi pH

7
6
5

10 mesh

4

30 mesh

3
2

60 mesh

1

100 mesh

0
0

30

60

90

120 w akt u (menit )

Grafik 4.2 Hubungan Waktu (Menit) terhadap Konsentrasi pH pada Setiap Ukuran
Adsorben (Mesh)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

32

Dari grafik diatas dijelaskan bahwa pH awal adalah 1,9 hal ini disebabkan karena
limbah electroplating banyak mengandung senyawa H- yang berasal dari proses
pickling dalam proses electroplating yang berfungsi menghilangkan koral pada
permukaan barang yang menggunakan asam klorida (HCL) dan proses etching atau
pembukaan pori-pori dengan larutan asam agar mempermudah proses penempelan
logam di permukaan yang akan dilapisi.
Karena sifat asam ini mengakibatkan kapur yang terkandung dalam kulit telur
terlarut sehingga mempengaruhi proses adsorpsi. Hal ini dapat dilihat dari grafik
konsentrasi pH yang fluktuatif. Menurut Arunlertaree. C., et all, sifat alami dari kulit
telur adalah dapat menaikan pH dalam larutan, hal ini disebabkan karena kandungan
kapur yang terdapat dalam kulit telur. Derajat keasamaan yang tepat dalam proses
adsorpsi menggunakan kulit telur sekitar 6-7.
Adsorpsi ini merupakan jenis adsorpsi fisika-kimia karena kulit telur yang
memiliki sifat serap yang baik yaitu, struktur pori, serta CaCO3 dan protein
mucopolysaccharide adalah karboksil, amina dan sulfat yang dapat mengikat ion
logam berat u