Kemampuan Adsorpsi Logam Berat Kadmium (Cd) Dengan Menggunakan Pasir Putih
KEMAMPUAN ADSORPSI LOGAM BERAT KADMIUM (Cd)
DENGAN MENGGUNAKAN PASIR PUTIH
SKRIPSI
Oleh
MICHAEL JOY CRISTIAN
110405059
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
SEPTEMBER 2016
1
Universitas Sumatera Utara
KEMAMPUAN ADSORPSI LOGAM BERAT KADMIUM (Cd)
DENGAN MENGGUNAKAN PASIR PUTIH
SKRIPSI
Oleh
MICHAEL JOY CRISTIAN
110405059
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
SEPTEMBER 2016
2
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
Kemampuan Adsorpsi Logam Berat Kadmium (Cd) Dengan
Menggunakan Pasir Putih
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya
sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya
ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai aturan yang berlaku.
Medan, 20 September2016
Michael Joy Cristian
NIM : 110405059
i
Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.Tulisan
ini merupakan skripsi dengan judul “Kemampuan Adsorpsi Logam Berat
Kadmium (Cd) Dengan Menggunakan Pasir Putih”, berdasarkan hasil penelitian
yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana teknik.
Hasil penelitian ini dapat bermanfaat untuk mengatasi permasalahan yang
ditimbulkan oleh pencemaran logam berat terhadap air.Solusi ini diberikan karena
memiliki nilai ekonomis, yaitu pasir putih mudah diperoleh karena jumlahnya
yang melimpah di alam.
Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dosen pembimbing penelitian, yaitu Bapak Bode Haryanto, ST, MT, Ph.D.
2. Dosen penguji penelitian, yaitu Bapak Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, MS dan
Bapak Dr. Ir. Taslim, M.Si
3. Koordinator penelitian Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Univeritas
Sumatera Utara, yaitu Ibu Ir. Renita Manurung, MT.
4. Ketua Departemen Teknik Kimia, yaitu Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena
itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,20 September 2016
Penulis
Michael Joy Cristian
iii
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada kedua orang tua penulis, J.
Butarbutar dan S. br. Siregar yang telah memberikan doa dan dukungan kepada
penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis juga
mendedikasikan skripsi ini kepada Dosen Pembimbing, Bode Haryanto, ST, MT,
PhD yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan
penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada Fransiscus Raymond dan teman-teman seperjuangan angkatan 2011 yang
selalu mendukung dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan penulisan
skripsi ini.
iv
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama :Michael Joy Cristian
NIM : 110405059
Tempat/tgl lahir :L. Pakam/ 23 Desember 1992
Nama orang tua :J. Butarbutar dan S. br. Siregar
Alamat orang tua :
Dusun I Desa Perdamean
Asal Sekolah :
SD PKMI Lubuk Pakam Tahun 1999-2005
SMP PKMI Lubuk Pakam Tahun 2005-2008
SMA PKMI Lubuk Pakam Tahun 2008-2011
Pengalaman Organisasi :
HIMATEK periode 2014-2015 sebagai Koordinator Bidang Bakat
dan Minat.
BPH NHKBP Simpang Penara periode 2014-2016 sebagai Ketua
BPH
Karang Taruna Desa Perdamean periode 2010-2014 sebagai Ketua
v
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan pasir putih dengan variasi
bentuk dalam menyerap ion logam kadmium (Cd2+) pada larutan dengan pH 4,5.
Pasir putih yang digunakan yaitu 10 mesh, 20 mesh, dan 40 mesh. Penelitian ini
terbagi menjadi 4 bagian, yaitu penentuan pH netral, pengeringan pasir putih,
penentuan waktu kontak optimum dan penentuan kapasitas adsorpsi. Hasil
penelitian yang didapatkan adalah waktu kontak optimum yang dibutuhkan
adsorben untuk menyerap ion logam Cd2+ selama 100 menit.Pemodelan orde dua
yang lebih dominan yaitu terjadi interaksi secara kimia antara adsorbat dan
adsorben.Pemodelan kinetika difusi yang diperoleh yaitu difusi internal
(interpartikel).
Kata kunci : Adsorpsi, Ion Logam Kadmium(Cd2+), Waktu Kontak Optimum,
Orde Dua, Difusi Internal
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This research aims to know availability of different shape white sand to adsorp
cadmium ion (Cd2+) from solution on pH 4,5. White sand has shape 10 mesh, 20
mesh and 40 mesh. This research divided 4 part, there is determine neutral pH,
drying white sand, determine optimum contact time and determine adsorption
capacity. The results of this research is optimum contact time that white sand
need to adsorp cadmium ion (Cd2+) is about 100 minutes. Modeling in pseudo
second-order dominant to chemical interactions that occur between the adsorbate
and adsorbent. Diffusion kinetics modeling obtained by the internal diffusion
(interparticle).
Keywords : Adsorption, Cadmium ion (Cd2+), Optimum Contact Time, Secondorder, Internal Diffusion
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS
v
ABSTRAK
vi
ABSRACT
vii
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
DAFTAR SINGKATAN
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
4
1.3 Tujuan Penelitian
4
1.4 Manfaat Penelitian
5
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
5
TINJAUAN PUSTAKA
7
2.1 Logam Berat
7
2.2 Logam Kadmium (Cd)
8
2.3 Pasir
8
2.4 Adsorpsi
10
2.5 Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS)
11
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
12
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
13
3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian
13
3.2.1Bahan
13
3.2.2 Peralatan
13
viii
Universitas Sumatera Utara
3.3 Prosedur Penelitian
13
3.3.1 Prosedur Preparasi Pasir Putih (Adsorben)
13
3.3.2 Prosedur Pembuatan Larutan
15
3.3.3Prosedur Batch Adsorpsi
17
3.3.4Prosedur Kinetika Adsorpsi
20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
12
4.1 Perlakuan Awal pada Adsorben Pasir Putih
26
4.2 Penentuan Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran
Adsorben
27
4.3 Penentuan Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan
Pengadukan
32
4.4 Penentuan Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi
Larutan
BAB V
34
4.5 Penentuan Waktu Kontak Optimum dan Kinetika Adsorpsi
35
4.6 Penentuan Kinetika Difusi Pori
40
KESIMPULAN DAN SARAN
43
5.1 Kesimpulan
43
5.2 Saran
43
DAFTAR PUSTAKA
44
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1
Flowchart Persiapan Adsorben Pasir Hitam
14
Gambar 3.2
Flowchart Pengeringan Adsorben Pasir Hitam
15
Gambar 3.3
Flowchart Pembuatan Larutan HCl 0,1 M
15
Gambar 3.4
Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M
16
Gambar 3.5
Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut
16
Gambar 3.6
Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+(50 ppm)
17
Gambar 3.7
Flowchart
Mengukur
Pengaruh
Ukuran
Adsorben
Terhadap Kemampuan Adsorpsi
Gambar 3.8
18
Flowchart Mengukur Pengaruh Kecepatan Pengadukan
Terhadap Kemampuan Adsorpsi
Gambar 3.9
20
Flowchart Mengukur Kinetika Adsorpsi Pengaruh Ukuran
Adsorben Terhadap Kemampuan Adsorpsi
Gambar 3.10 Flowchart
Mengukur
Kinetika
21
Adsorpsi
Pengaruh
Kecepatan Pengadukan Terhadap Kemampuan Adsorpsi
23
Gambar 4.1
Proses Pencucian Adsorben Pasir Putih
26
Gambar 4.2
Proses Pencucian Adsorben Pasir Putih
27
Gambar 4.3
Nilai
Kapasitas
Adsorpsi
dengan
Variasi
Ukuran
Adsorben pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan
Konsentrasi Larutan Cd2+70 ppm
Gambar 4.4
29
Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan
Pengadukan pada Konsentrasi Cd2+70 ppm dan Ukuran
Adsorben Pasir Putih 40 mesh
Gambar 4.5
31
Proses Molekul Adsorbant Masuk ke Dalam Pori-Pori
Adsorben
Gambar 4.6
32
Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi
Larutan Cd2+ pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan
Ukuran Adsorben Pasir Putih 40 mesh
Gambar 4.7
32
Kapasitas Adsorpsi Logam Cd2+dengan Konsentrasi Ion
Logam Cd2+70 ppm, Ukuran Adsorben 40 mesh dan
Kecepatan Pengadukan 150 rpm
x
34
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8
Pemodelan Pseudo Orde Satu pada Konsentrasi Logam
Cd2+ 70 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
Gambar 4.9
36
Pemodelan Pseudo Orde Dua pada Konsentrasi Logam
Cd2+ 70 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
36
Gambar 4.10 Hasil Analisa FTIR pada Pasir Putih Sebelum Proses
Adsorpsi
37
Gambar 4.11 Hasil Analisa FTIR pada Pasir Putih Setelah Proses
Adsorpsi
38
Gambar 4.12 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi
Logam Cd2+70 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
39
Gambar 4.13 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi
Logam Cd2+ 70 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
40
Gambar C.1
Pasir Putih sebagai Adsorben
52
Gambar C.2
Material
Logam
Berat
(Cd(CH3COO)2.2H2O)
yang
Digunakan
52
Gambar C.3
Botol Untuk Larutan Cd2+
53
Gambar C.4
Pengatur Keasaman NaOH (0,1 M) dan HCl (0,1 M)
53
Gambar C.5
Botol Sampel Untuk Uji Di Alat AAS
54
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Beberapa Hasil Penelitian Yang Memanfaatkan Pasir
Sebagai Adsorben
2
Tabel 4.1 Pemodelan Pseudo Orde Satu dan Pseudo Orde Dua Kinetika
Adsorpsi Cd2+pada Adsorben Pasir Putih
37
Tabel 4.2 Pemodelan Kinetika Difusi Internal dan Kinetika Difusi Internal
Adsorpsi Logam Berat Cd2+ pada Adsorben Pasir Putih
41
Tabel A.1 Data Kalibrasi Larutan Standar
48
Tabel A.2 Data Hasil Pencucian dari Adsorben Pasir Putih
48
Tabel A.3 Hubungan Kapasitas Adsorpsi Pasir Putih Terhadap Variasi
Ukuran Adsorben Berdasarkan Kecepatan tetap 150 rpm dan
Konsentrasi Cd2+ tetap 70 ppm
48
Tabel A.4 Hubungan Kapasitas Adsorpsi Pasir Putih Terhadap Variasi
Kecepatan Pengadukan Berdasarkan Ukuran Adsorben 40 mesh
dan konsentrasi Cd2+ tetap 70 ppm
48
Tabel A.5 Hubungan Kapasitas Adsorpsi Pasir Putih Terhadap Variasi
Konsentrasi Larutan Cd2+ Berdasarkan Ukuran Adsorben 40 mesh
dan kecepatan pengadukan tetap 150 rpm
49
Tabel A.6 Data Hasil Penentuan Waktu Optimum dengan Ukuran Adsorben
40 mesh pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm, dan Konsentrasi
LarutanCd2+70 ppm
49
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A DATA BAHAN BAKU
48
A.1 Data Kalibrasi Larutan Standar Hasil Analisis AAS
48
A.2 Hasil Pencucian Adsorben Pasir Putih
48
A.3 Hasil Pengeringan Adsorben Pasir Putih
48
A.4 Data Hasil Kapasitas Adsorpsi Dengan Variasi Ukuran Adsorben
50
A.5 Data Hasil Kapasitas Adsorpsi Dengan Variasi Kecepatan Pengadukan
50
A.6 Data Hasil Kapasitas Adsorpsi Dengan Variasi Konsentrasi Larutan
51
A.7 Data Hasil Penentuan Waktu Optimum
51
LAMPIRAN B CONTOH PERHITUNGAN
53
B.1 Pembuatan Larutan
53
B.2 Perhitungan Kapasitas Adsorpsi
53
LAMPIRAN C DOKUMENTASI PERCOBAN
52
C.1 Bahan Baku Pasir Putih Sebagai Adsorben
52
C.2 Eksperimen
52
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
ppm
: part per million
AAS
: Atomic Adsorption Spectrofotometry
qe
: Kapasitas Adsorpsi pada 2 jam (mg/g)
qt
: Kapasitas Adsorpsi pada 24 jam (mg/g)
xiv
Universitas Sumatera Utara
DENGAN MENGGUNAKAN PASIR PUTIH
SKRIPSI
Oleh
MICHAEL JOY CRISTIAN
110405059
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
SEPTEMBER 2016
1
Universitas Sumatera Utara
KEMAMPUAN ADSORPSI LOGAM BERAT KADMIUM (Cd)
DENGAN MENGGUNAKAN PASIR PUTIH
SKRIPSI
Oleh
MICHAEL JOY CRISTIAN
110405059
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
SEPTEMBER 2016
2
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
Kemampuan Adsorpsi Logam Berat Kadmium (Cd) Dengan
Menggunakan Pasir Putih
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya
sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya
ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai aturan yang berlaku.
Medan, 20 September2016
Michael Joy Cristian
NIM : 110405059
i
Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.Tulisan
ini merupakan skripsi dengan judul “Kemampuan Adsorpsi Logam Berat
Kadmium (Cd) Dengan Menggunakan Pasir Putih”, berdasarkan hasil penelitian
yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana teknik.
Hasil penelitian ini dapat bermanfaat untuk mengatasi permasalahan yang
ditimbulkan oleh pencemaran logam berat terhadap air.Solusi ini diberikan karena
memiliki nilai ekonomis, yaitu pasir putih mudah diperoleh karena jumlahnya
yang melimpah di alam.
Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dosen pembimbing penelitian, yaitu Bapak Bode Haryanto, ST, MT, Ph.D.
2. Dosen penguji penelitian, yaitu Bapak Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, MS dan
Bapak Dr. Ir. Taslim, M.Si
3. Koordinator penelitian Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Univeritas
Sumatera Utara, yaitu Ibu Ir. Renita Manurung, MT.
4. Ketua Departemen Teknik Kimia, yaitu Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena
itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,20 September 2016
Penulis
Michael Joy Cristian
iii
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada kedua orang tua penulis, J.
Butarbutar dan S. br. Siregar yang telah memberikan doa dan dukungan kepada
penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis juga
mendedikasikan skripsi ini kepada Dosen Pembimbing, Bode Haryanto, ST, MT,
PhD yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan
penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada Fransiscus Raymond dan teman-teman seperjuangan angkatan 2011 yang
selalu mendukung dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan penulisan
skripsi ini.
iv
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama :Michael Joy Cristian
NIM : 110405059
Tempat/tgl lahir :L. Pakam/ 23 Desember 1992
Nama orang tua :J. Butarbutar dan S. br. Siregar
Alamat orang tua :
Dusun I Desa Perdamean
Asal Sekolah :
SD PKMI Lubuk Pakam Tahun 1999-2005
SMP PKMI Lubuk Pakam Tahun 2005-2008
SMA PKMI Lubuk Pakam Tahun 2008-2011
Pengalaman Organisasi :
HIMATEK periode 2014-2015 sebagai Koordinator Bidang Bakat
dan Minat.
BPH NHKBP Simpang Penara periode 2014-2016 sebagai Ketua
BPH
Karang Taruna Desa Perdamean periode 2010-2014 sebagai Ketua
v
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan pasir putih dengan variasi
bentuk dalam menyerap ion logam kadmium (Cd2+) pada larutan dengan pH 4,5.
Pasir putih yang digunakan yaitu 10 mesh, 20 mesh, dan 40 mesh. Penelitian ini
terbagi menjadi 4 bagian, yaitu penentuan pH netral, pengeringan pasir putih,
penentuan waktu kontak optimum dan penentuan kapasitas adsorpsi. Hasil
penelitian yang didapatkan adalah waktu kontak optimum yang dibutuhkan
adsorben untuk menyerap ion logam Cd2+ selama 100 menit.Pemodelan orde dua
yang lebih dominan yaitu terjadi interaksi secara kimia antara adsorbat dan
adsorben.Pemodelan kinetika difusi yang diperoleh yaitu difusi internal
(interpartikel).
Kata kunci : Adsorpsi, Ion Logam Kadmium(Cd2+), Waktu Kontak Optimum,
Orde Dua, Difusi Internal
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This research aims to know availability of different shape white sand to adsorp
cadmium ion (Cd2+) from solution on pH 4,5. White sand has shape 10 mesh, 20
mesh and 40 mesh. This research divided 4 part, there is determine neutral pH,
drying white sand, determine optimum contact time and determine adsorption
capacity. The results of this research is optimum contact time that white sand
need to adsorp cadmium ion (Cd2+) is about 100 minutes. Modeling in pseudo
second-order dominant to chemical interactions that occur between the adsorbate
and adsorbent. Diffusion kinetics modeling obtained by the internal diffusion
(interparticle).
Keywords : Adsorption, Cadmium ion (Cd2+), Optimum Contact Time, Secondorder, Internal Diffusion
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS
v
ABSTRAK
vi
ABSRACT
vii
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
DAFTAR SINGKATAN
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
4
1.3 Tujuan Penelitian
4
1.4 Manfaat Penelitian
5
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
5
TINJAUAN PUSTAKA
7
2.1 Logam Berat
7
2.2 Logam Kadmium (Cd)
8
2.3 Pasir
8
2.4 Adsorpsi
10
2.5 Atomic Adsorption Spectrofotometry (AAS)
11
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
12
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
13
3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian
13
3.2.1Bahan
13
3.2.2 Peralatan
13
viii
Universitas Sumatera Utara
3.3 Prosedur Penelitian
13
3.3.1 Prosedur Preparasi Pasir Putih (Adsorben)
13
3.3.2 Prosedur Pembuatan Larutan
15
3.3.3Prosedur Batch Adsorpsi
17
3.3.4Prosedur Kinetika Adsorpsi
20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
12
4.1 Perlakuan Awal pada Adsorben Pasir Putih
26
4.2 Penentuan Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Ukuran
Adsorben
27
4.3 Penentuan Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan
Pengadukan
32
4.4 Penentuan Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi
Larutan
BAB V
34
4.5 Penentuan Waktu Kontak Optimum dan Kinetika Adsorpsi
35
4.6 Penentuan Kinetika Difusi Pori
40
KESIMPULAN DAN SARAN
43
5.1 Kesimpulan
43
5.2 Saran
43
DAFTAR PUSTAKA
44
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1
Flowchart Persiapan Adsorben Pasir Hitam
14
Gambar 3.2
Flowchart Pengeringan Adsorben Pasir Hitam
15
Gambar 3.3
Flowchart Pembuatan Larutan HCl 0,1 M
15
Gambar 3.4
Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M
16
Gambar 3.5
Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut
16
Gambar 3.6
Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+(50 ppm)
17
Gambar 3.7
Flowchart
Mengukur
Pengaruh
Ukuran
Adsorben
Terhadap Kemampuan Adsorpsi
Gambar 3.8
18
Flowchart Mengukur Pengaruh Kecepatan Pengadukan
Terhadap Kemampuan Adsorpsi
Gambar 3.9
20
Flowchart Mengukur Kinetika Adsorpsi Pengaruh Ukuran
Adsorben Terhadap Kemampuan Adsorpsi
Gambar 3.10 Flowchart
Mengukur
Kinetika
21
Adsorpsi
Pengaruh
Kecepatan Pengadukan Terhadap Kemampuan Adsorpsi
23
Gambar 4.1
Proses Pencucian Adsorben Pasir Putih
26
Gambar 4.2
Proses Pencucian Adsorben Pasir Putih
27
Gambar 4.3
Nilai
Kapasitas
Adsorpsi
dengan
Variasi
Ukuran
Adsorben pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan
Konsentrasi Larutan Cd2+70 ppm
Gambar 4.4
29
Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan
Pengadukan pada Konsentrasi Cd2+70 ppm dan Ukuran
Adsorben Pasir Putih 40 mesh
Gambar 4.5
31
Proses Molekul Adsorbant Masuk ke Dalam Pori-Pori
Adsorben
Gambar 4.6
32
Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Konsentrasi
Larutan Cd2+ pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm dan
Ukuran Adsorben Pasir Putih 40 mesh
Gambar 4.7
32
Kapasitas Adsorpsi Logam Cd2+dengan Konsentrasi Ion
Logam Cd2+70 ppm, Ukuran Adsorben 40 mesh dan
Kecepatan Pengadukan 150 rpm
x
34
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8
Pemodelan Pseudo Orde Satu pada Konsentrasi Logam
Cd2+ 70 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
Gambar 4.9
36
Pemodelan Pseudo Orde Dua pada Konsentrasi Logam
Cd2+ 70 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
36
Gambar 4.10 Hasil Analisa FTIR pada Pasir Putih Sebelum Proses
Adsorpsi
37
Gambar 4.11 Hasil Analisa FTIR pada Pasir Putih Setelah Proses
Adsorpsi
38
Gambar 4.12 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi
Logam Cd2+70 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
39
Gambar 4.13 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi
Logam Cd2+ 70 ppm dan Kecepatan Pengadukan 150 rpm
40
Gambar C.1
Pasir Putih sebagai Adsorben
52
Gambar C.2
Material
Logam
Berat
(Cd(CH3COO)2.2H2O)
yang
Digunakan
52
Gambar C.3
Botol Untuk Larutan Cd2+
53
Gambar C.4
Pengatur Keasaman NaOH (0,1 M) dan HCl (0,1 M)
53
Gambar C.5
Botol Sampel Untuk Uji Di Alat AAS
54
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Beberapa Hasil Penelitian Yang Memanfaatkan Pasir
Sebagai Adsorben
2
Tabel 4.1 Pemodelan Pseudo Orde Satu dan Pseudo Orde Dua Kinetika
Adsorpsi Cd2+pada Adsorben Pasir Putih
37
Tabel 4.2 Pemodelan Kinetika Difusi Internal dan Kinetika Difusi Internal
Adsorpsi Logam Berat Cd2+ pada Adsorben Pasir Putih
41
Tabel A.1 Data Kalibrasi Larutan Standar
48
Tabel A.2 Data Hasil Pencucian dari Adsorben Pasir Putih
48
Tabel A.3 Hubungan Kapasitas Adsorpsi Pasir Putih Terhadap Variasi
Ukuran Adsorben Berdasarkan Kecepatan tetap 150 rpm dan
Konsentrasi Cd2+ tetap 70 ppm
48
Tabel A.4 Hubungan Kapasitas Adsorpsi Pasir Putih Terhadap Variasi
Kecepatan Pengadukan Berdasarkan Ukuran Adsorben 40 mesh
dan konsentrasi Cd2+ tetap 70 ppm
48
Tabel A.5 Hubungan Kapasitas Adsorpsi Pasir Putih Terhadap Variasi
Konsentrasi Larutan Cd2+ Berdasarkan Ukuran Adsorben 40 mesh
dan kecepatan pengadukan tetap 150 rpm
49
Tabel A.6 Data Hasil Penentuan Waktu Optimum dengan Ukuran Adsorben
40 mesh pada Kecepatan Pengadukan 150 rpm, dan Konsentrasi
LarutanCd2+70 ppm
49
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A DATA BAHAN BAKU
48
A.1 Data Kalibrasi Larutan Standar Hasil Analisis AAS
48
A.2 Hasil Pencucian Adsorben Pasir Putih
48
A.3 Hasil Pengeringan Adsorben Pasir Putih
48
A.4 Data Hasil Kapasitas Adsorpsi Dengan Variasi Ukuran Adsorben
50
A.5 Data Hasil Kapasitas Adsorpsi Dengan Variasi Kecepatan Pengadukan
50
A.6 Data Hasil Kapasitas Adsorpsi Dengan Variasi Konsentrasi Larutan
51
A.7 Data Hasil Penentuan Waktu Optimum
51
LAMPIRAN B CONTOH PERHITUNGAN
53
B.1 Pembuatan Larutan
53
B.2 Perhitungan Kapasitas Adsorpsi
53
LAMPIRAN C DOKUMENTASI PERCOBAN
52
C.1 Bahan Baku Pasir Putih Sebagai Adsorben
52
C.2 Eksperimen
52
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
ppm
: part per million
AAS
: Atomic Adsorption Spectrofotometry
qe
: Kapasitas Adsorpsi pada 2 jam (mg/g)
qt
: Kapasitas Adsorpsi pada 24 jam (mg/g)
xiv
Universitas Sumatera Utara